Resumen

Presentamos un estudio comparativo de enfoques de control predictivo por modelos de la dirección en dos ruedas, la dirección en cuatro ruedas y una combinación de la dirección en dos ruedas con maniobras de control directo del momento de guiñada para el control de seguimiento de trayectoria en sistemas dinámicos de vehículos autónomos. Se utiliza el modo de trayectoria única, basado en un modelo linealizado del vehículo y los neumáticos. Basándonos en una trayectoria dada, condujimos el vehículo a velocidades de avance bajas y altas y sobre superficies de baja y alta fricción de la carretera para un escenario de cambio de carril doble con el fin de seguir la trayectoria deseada lo más cerca posible mientras se rechazan los efectos de las ráfagas de viento. Se comparó el controlador basado en modelos de bicicleta simples y complejos sin y con la dinámica de balanceo del vehículo para diferentes tipos de maniobras de control predictivo de modelos. El resultado de la simulación demostró que el control predictivo de modelos ofrecía un mejor rendimiento en términos de robustez tanto para las velocidades de avance como para la variación de la superficie de la carretera en el control autónomo de seguimiento de la trayectoria. También demostró que el control predictivo de modelos es útil para mantener la estabilidad del vehículo a lo largo de la trayectoria deseada y tiene capacidad para eliminar el efecto del viento cruzado.

• Materias:Aerodinámica Robótica Sistemas no lineales Regulación automática Instrumentación automática
• Subjects:Aerodynamics Robotics Nonlinear systems Automatic regulation Automatic instrumentation
• Palabras claves:dirección del volante, modelo, sistemas de dinámica de vehículos autónomos, maniobras de control directo del momento de guiñada, superficies de alta fricción de la carretera, modelos complejos de bicicleta, altas velocidades de avance, escenario de cambio de carril, control predictivo del modelo, enfoques de control predictivo
• Keywords:wheel steering, model, autonomous car vehicle dynamics systems, direct yaw moment control manoeuvres, high road friction surfaces, complex bicycle models, high forward speeds, lane change scenario, model predictive control, predictive control approaches