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Dissertação

MPC Motion Control of an Autonomous Car EVALUATED

Detalhes: Este trabalho aborda o projeto de um controlador usando Controlo Preditivo (MPC) para controlar um veículo de corrida autónomo. O objetivo do controlador é conduzir o veículo para seguir uma referência virtual que se move com uma velocidade imposta externamente sobre um caminho de referência. O controlador deve, portanto, minimizar o erro do veículo relativamente à referência, ao mesmo tempo que a tenta acompanhar em velocidade. Este problema é formulado num referencial de Frenet-Serret que acompanha o movimento da referência virtual sobre uma curva, que, por sua vez, se encontra parametrizada relativamente ao seu comprimento de arco. Este trabalho contém uma derivação detalhada do modelo de qualquer veículo no referencial de Frenet-Serret a partir do seu modelo no referencial inercial. O modelo do veículo no referencial de Frenet-Serret é depois usado com MPC para controlar o veículo. São discutidas formas de evitar obstáculos e de garantir as restrições associadas aos limites laterais do caminho, bem como um método que varia a importância da orientação do veículo de acordo com o seu erro numa direção normal ao trajeto a seguir. Este trabalho apresenta, também, um método para controlar a velocidade da referência virtual baseado no erro da distância entre o veículo e a referência, o que permite ao veículo estar sempre próximo da referência ao mesmo tempo que tenta acompanhar a mesma. Por fim, são apresentados e discutidos diversos resultados de experiências realizadas utilizando o modelo cinemático e dinâmico do uniciclo no referencial de Frenet-Serret.
Keywords: Controlo Preditivo, Seguimento de Caminho, Veículo Autónomo de Corrida, Referência Virtual Móvel, Referencial de Frenet-Serret, Controlo da Velocidade da Referência

Discussão: janeiro 14, 2021, 14:0