Development of an open - source vehicle model for rating control performance in autonomous driving

Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
National Technical University of Athens   

Αποθετήριο :
Digital Library of National Technical University of Athens | Dspace@NTUA   

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Development of an open - source vehicle model for rating control performance in autonomous driving (EN)

Κουνατίδης, Παναγιώτης (EL)
Kounatidis, Panagiotis (EN)

ntua (EL)
Provatidis, Christophoros (EN)
Antoniadis, Ioannis (EN)
Koulocheris, Dimitris (EN)

bachelorThesis

2023-12-11T09:12:15Z
2023-07-18


Πριν εφαρμοσθεί ένας controller σε ένα πραγματικό αυτόνομο αυτοκίνητο, οι προγραμματιστές του τον εφαρμόζουν σε ένα περιβάλλον προσομοίωσης, όπου ένα μοντέλο αυτοκινήτου χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη συμπεριφορά του πραγματικού. Η απόφαση για την λεπτομέρεια μοντελοποίησης είναι κρίσιμη σε αυτά τα προσομοιωτικά περιβάλλοντα καθώς σφάλματα μοντελοποίησης μπορούν να στρεβλώσουν τα συμπεράσματα για την απόδοση του controller. Από τη βιβλιογραφία δεν είναι σαφές πόσο λεπτομερές πρέπει να είναι ένα μοντέλο αυτοκινήτου για να αξιολογηθεί επαρκώς ένας controller χωρίς μεγάλες αποκλίσεις λόγω σφαλμάτων μοντελοποίησης. Σε αυτή την εργασία, η απόδοση επτά μοντέρνων controllers παρακολούθησης τροχιάς αξιολογείται συγκριτικά με μοντέλα αυτοκινήτων διαφορετικής λεπτομέρειας μοντελοποίησης, ένα μη γραμμικό single-track μοντέλο και ένα double-track μοντέλο, το οποίο λαμβάνει υπόψιν τη δυναμική του αυτοκινήτου επάνω και έξω από το επίπεδο του δρόμου. Η αξιολόγηση επικεντρώνεται στο πόσο η ακρίβεια παρακολούθησης των controllers επηρεάζεται όταν ένα μοντέλο αυτοκινήτου μεγαλύτερης ακρίβειας από το single-track εφαρμόζεται. Διάφορες συνθήκες ελέγχου εφαρμόζονται για να εντοπισθούν τα δυνατά και αδύνατα σημεία των controllers, συμπεριλαμβανομένων: Ονομαστικές συνθήκες ελέγχου, απόκλιση των πιο σημαντικών αρχικών συνθηκών και παραμέτρων του μοντέλου αυτοκινήτου καθώς και παρακολούθηση τροχιάς με θόρυβο στις μετρήσεις των μεταβλητών κατάστασης και με τον χείριστο δυνατό θόρυβο μέτρησης των καταστάσεων. (EL)
Before applying a controller on an actual autonomous vehicle, the developers test its control laws in a simulation environment, where a vehicle model is used to abstract the behavior of the real vehicle. The choice of the vehicle modelling detail in these simulation environments is crucial, since modelling errors can compromise the validity of the conclusions on a controller’s performance. From the literature it is not clear how detailed a vehicle model should be to adequately rate a controller without risking large deviations due to modelling error. In this work, the performance of seven modern path tracking controllers is comparatively evaluated with vehicle models of different modelling detail, one non-linear single-track model and a double-track model, which considers both on-road and out-of-road plane dynamics. The evaluation focuses on how much the tracking accuracy of the controllers is affected when a vehicle model of greater fidelity than the single-track model is used. Various control conditions are implemented to highlight the strong and weak points of the controllers, including: nominal case, deviation of the most significant initial states and parameters of the vehicle model, trajectory tracking under noisy state measurements and under the worst-case state measurement error. (EN)


Vehicle Modelling Detail (EN)
Path-Tracking Controller (EN)
Robustness (EN)
Evasive Maneuver (EN)
Simulation Environment (EN)

Αγγλική γλώσσα

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Οχημάτων (EL)

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.