비선형 모델 예측 제어 기법을 이용한 자율 아티큘레이트 중량 차량 추적 제어기 설계

이 글에서는 비선형 모델 예측 제어(NLMPC) 기법을 이용한 자율 아티큘레이트 중량 차량(AAHV)을 위한 추적 제어기 설계를 제안합니다. 화물 운송에서의 경제적 및 환경적 이점에도 불구하고, 아티큘레이트 중량 차량(AHV)은 대형 크기, 다중 유닛 차량 구성 및 높은 중심의 중력(CG)으로 인해 방향 성능이 저하됩니다. AHV는 고속도로에서 단일 유닛 차량(예: 경량 트럭, 자동차 등)보다 교통 사고 위험이 7.5배 높습니다. 인간 운전자의 실수가 약 94%의 교통 충돌을 유발합니다. 그러나 AHV의 자율 주행 제어에는 상대적으로 적은 관심이 기울여졌습니다. AHV의 안전성을 높이기 위해, 우리는 트랙터/세미-트레일러 조합인 AHV를 위한 새로운 NLMPC 기반 추적 제어기를 설계하며, 이 추적 제어기는 선행 및 후행 유닛 모두에 대한 측면 및 종방향 운동을 제어하는 기능이 특징으로 구별됩니다. 추적 제어기를 설계하기 위해, 차량의 측면 및 종방향 역학을 나타내고 고속 회피 기동에서의 후방 증폭 기능을 포착하는 새로운 AHV 예측 모델이 개발되었습니다. 제안된 추적 제어기를 사용하면 AAHV는 미리 정의된 참조 경로를 따르고 계획된 전방 속도 스킴을 따릅니다. 공동 시뮬레이션은 제안된 NLMPC 추적 제어기의 효과성과 강인성을 입증합니다.