Model Predictive Control for Autonomous Driving of Over-Actuated Research Vehicle

Abstract: Ända sedan personfordon blev tillgängliga för allmänheten, har trafikolyckor varit vanliga. För att motverka den här trenden talas det mer och mer om kolonnkörning och sammarbete mellan kommunicerande fordon, vilket kan komma att öka kapaciteten på vägarna samt minska utsläpp av växthusgaser. Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) är en tävling som hölls i Maj 2016 i Nederländerna, med fokus på den här sortens funktionalitet. Kungliga tekniska högskolan, KTH, deltog med sin research concept vehicle och tävlade mot andra Europeiska universitet. Syftet med detta examensarbete var att designa och implementera longitudinell och lateral reglering av fordonet i.e reglering av vridmoment och styrvinklar för att få fordonet att följa en referens. Denna funktionalitet gjorde att fordonet kunde framföras helt autonomt och möjliggjorde deltagande i alla tävlingsmoment. Den laterala regulatorn blev aldrig implementerad och testad på RCV, utan presenteras istället i form av simuleringsresultat. Resultaten presenterar regulatorns prestanda i flera signifikanta scenarion ssom filbyte, korrigering av lateralt fel genom krabbstyrning, i.e sidledsförflyttning. Den longitudinella regulatorn implementerades och testades i bilen och uppnådde statiskt fel nära 0 både i relativ hastighet och avstånd till framförvarande fordon. Fordonet reagerade som förväntat när den tvingades bromsa hastigt för att undvika kollision med framförvarande fordon, samt när målfordonet ändrades under gång.