Dissertação

{en_GB=Multi-Stage Model Predictive Control for Trajectory Tracking problem on a real autonomous car} {} EVALUATED

{pt=Nesta tese, será escrutinada a cinemática e a dinâmica de um carro. Recorrendo ã utilização do modelo da bicicleta, serão analisadas quais as forças que o motor produz e quais são aplicadas na estrutura do veículo. Também ser· demonstrado quais as forças aplicadas durante curvas, travagem, aceleração ou quando nenhum binário é produzido para provocar movimento do veículo. De seguida, toda a dinâmica do veículo será testada, usando os parâmetros de um Fiat Seicento Elettra. Após descritos e verificados os fenómenos físicos que atuam sobre o veículo, o conceito de Controlo de Modelo Preditivo será descrito em consequente aplicação do problema de seguimento de trajetória. Ambos os tópicos vão convergir, implementando a estratégia de controlo para o seguimento de trajetória num veículo em tempo real e, posteriormente, será analisada a implementação, discutindo os prós e contras da estratégia de controlo aplicada, o Controlo de Modelo Preditivo por Multi-Camadas. Para finalizar, todo o trabalho será simulado de forma a verificar a sua implementação e serão mostrados melhorias nesta estratégia, os contras desta e como futuros trabalhos poderão aperfeiçoar esta pesquisa. , en=In this thesis it will be scrutinized the kinematics and Dynamics of a car. Using the bicycle model, it is going to be analyzed what forces a motor produces and how are applied to the vehicle's structure. Also it is going to be shown what forces are applied to it during turning, braking, accelerating or when not producing any torque that would cause movement. Then, all the vehicle dynamics will be tested, using as model a Fiat Seicento Elettra. After described and verified the physics phenomena that act on a vehicle, it is going to be described the concept of the Model Predictive Controller (MPC) and how it can be applied to the trajectory. Then,it will be implemented a MPC for trajectory tracking on a vehicle at real-time, converging both topics, described the implementation and discuss the pros and cons of the strategy taken, the Multi-stage MPC. Finally all the work is going to be simulated in order to verify the implementation and it will be shown the improvements on this strategy, the cons of it, and how future works could be done in order to ameliorate this research.}
{pt=Veículos Autónomos, Dinâmica de um Veículo, Modelo de Controlo Preditivo, Sistemas não lineares, en=Autonomous Vehicles, Vehicle's Dynamics, Model Predictive Control, Non-linear Systems}

Junho 25, 2018, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

João Fernando Cardoso Silva Sequeira

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar