Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων σε συστήματα ελέγχου που περιγράφουν την κίνηση αυτόνομων οχημάτων σε δρόμους χωρίς λωρίδες

Tzitzikopoulos Nikolaos-Marinos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Τα αυτοκίνητα έχουν δημιουργήσει πολλές αλλαγές στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων και έχουν γίνει απαραίτητα για την προσωπική μεταφορά εκατομμυρίων. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία αυξάνονται και βελτιώνουν την οδηγική εμπειρία, από τους αυτόματους προβολείς, στο αυτόματο φρενάρισμα έκτακτης ανάγκης, πλέον μέχρι και την αυτόνομη οδήγηση. Η αυτόνομη οδήγηση σε δρόμους χωρίς λωρίδες είναι ένα σύνθετο σύστημα όπου τα οχήματα πρέπει να είναι «συνδεδεμένα» μεταξύ τους και να «συνεργάζονται» έτσι ώστε να εκτελούν την κίνησή τους με ασφάλεια. Συνήθως, τέτοιου είδους προβλήματα αποτελούνται από μη γραμμικές ή δύσκαμπτες διαφορικές εξισώσεις οι οποίες δεν μπορούν να λυθούν αναλυτικά, επομένως σε αυτή τη διπλωματική χρησιμοποιούμε μεθόδους αριθμητικής ανάλυσης για τη διερεύνηση ενός προτεινόμενου συστήματος συνεργαζόμενων αυτόνομων οχημάτων σε δρόμους χωρίς λωρίδες, με στόχο να παρατηρήσουμε τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων μαζί με τις λειτουργίες ελέγχου του συστήματος. Ωστόσο, τέτοια συστήματα που περιγράφουν αυτόνομα οχήματα που κινούνται σε δρόμους χωρίς λωρίδες τείνουν να αποτελούν πρόκληση για μεθόδους αριθμητικής ανάλυσης, όπου για παράδειγμα Runge-Kutta μέθοδοι υψηλής τάξης ενδέχεται να μην είναι εφαρμόσιμοι, ενώ Runge-Kutta μέθοδοι χαμηλής τάξης ενδέχεται να παρουσιάζουν αριθμητική αστάθεια εάν το αρχικό μέγεθος του βήματος δεν είναι αρκετά μικρό. Για να επιτύχουμε τους στόχους μας, αναλύουμε τα χαρακτηριστικά του συστήματος και χρησιμοποιούμε ένα εύρος μεθόδων αριθμητικής ανάλυσης για να παρατηρήσουμε τη συμπεριφορά των οχημάτων σε δρόμους χωρίς λωρίδες, καθώς και τα αποτελέσματά τους και να κάνουμε συγκρίσεις μεταξύ των αποτελεσμάτων και των σφαλμάτων των μεθόδων. Επιπλέον, χρησιμοποιούμε μεθόδους μεταβαλλόμενου μεγέθους του βήματος για να διατηρήσουμε τις αριθμητικές λύσεις μέσα σε ένα καθορισμένο ανοιχτό σύνολο τιμών, καθώς με αυτή την πρακτική έχουμε επίσης το πλεονέκτημα της αύξησης και της μείωσης του μεγέθους βήματος, ανάλογα με τη συμπεριφορά του συστήματος σε κάθε δεδομένη στιγμή. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε μια Lyapunov συνάρτηση του συστήματος, η οποία αντιπροσωπεύει την ενέργεια που αναπτύσσεται μεταξύ των οχημάτων ως τον καθοριστικό παράγοντα του μεγέθους του βήματος σε μια αριθμητική μέθοδο μεταβαλλόμενου βήματος, σε αντίθεση με τις κανονικές «προσαρμοστικές» μεθόδους που χρησιμοποιούν τα χαρακτηριστικά του οχήματος, τις θέσεις των οχηματων στο δρόμο, τις ταχύτητες και τον προσανατολισμό των τροχών τους. Τέλος, θα προσπαθήσουμε να διερευνήσουμε ορισμένες απωστικές συναρτήσεις του συστήματος, η λειτουργία των οποίων είναι να διατηρήσουν την ακεραιότητα των οχημάτων, με στόχο ομαλότερες και πιο επιθυμητές τροχιές.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες