07
Ιουλ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
Ονοματεπώνυμο: Φίλιππος Τζώρτζογλου
Αριθμός Μητρώου: 2017010076
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: Ανάλυση συστημάτων ελέγχου πορείας για αυτόνομα οχήματα σε δρόμους απαλλαγμένους από λωρίδες με διακριτή δειγματοληψία και κορεσμένες εισόδους
Τίτλος στα Αγγλικά: Analysis of cruise control systems for autonomous vehicles on lane-free roads with sampled-data and saturated control inputs
Εξεταστική Επιτροπή:
Επιβλέπων: Ιωάννης Παπαμιχαήλ
Πρώτο Μέλος: Δημήτριος Ιψάκης
Δεύτερο Μέλος: Ελευθέριος Δοιτσίδης
Περίληψη
Περίληψη της εργασίας στα Ελληνικά:
Ο αυτοματισμός των οχημάτων έχει σημειώσει τεράστια πρόοδο τις τελευταίες δεκαετίες και η πορεία προς την πλήρη αυτοματοποίηση των οχημάτων φαίνεται αναπόφευκτη. Ένα αρχικό στάδιο αυτοματισμού του οχήματος είναι το σύστημα ελέγχου ταχύτητας που διατηρεί την ταχύτητα του οχήματος στην επιθυμητή τιμή για να βοηθήσει τον οδηγό.
Σε αυτή τη διπλωματική εργασία θα μελετηθούν συστήματα ελέγχου ταχύτητας για αυτόνομα οχήματα σε δρόμους απαλλαγμένους από λωρίδες. Το μοντέλο που περιγράφει την κίνηση τέτοιων οχημάτων περιγράφεται από ένα μεγάλο πλήθος μη-γραμμικών διαφορικών εξισώσεων συνεχούς χρόνου. Η εφαρμογή τέτοιων μοντέλων σε πραγματικά συστήματα απαιτεί τη μετατροπή του συστήματος συνεχούς χρόνου σε σύστημα διακριτού χρόνου με το επιπλέον χαρακτηριστικό ότι οι τιμές των σημάτων εισόδου είναι διακριτοποιημένες μέσω δειγματοληψίας.
Συγκεκριμένα, θα μελετηθούν
1. Η μοντελοποίηση και μετατροπή του συστήματος συνεχούς χρόνου σε σύστημα ελέγχου με διακριτή δειγματοληψία (sampled-data control system).
2. Κατάλληλος επανασχεδιασμός ελεγκτών με διακριτή δειγματοληψία. Ο σχεδιασμός ελεγκτών για συστήματα με διακριτή δειγματοληψία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας την προσέγγιση εξομοίωσης στην οποία σχεδιάζουμε πρώτα έναν ελεγκτή σε συνεχή χρόνο και στη συνέχεια διακριτοποιούμε τον ελεγκτή και τον εφαρμόζουμε ψηφιακά.
3. Η προσέγγιση του συνεχούς ελεγκτή από τον ψηφιακό μπορεί να είναι επιτυχής μόνο εάν η περίοδος δειγματοληψίας είναι επαρκώς μικρή. Θα μελετηθεί μέσω προσομοιώσεων, η επιλογή της περιόδου δειγματοληψίας που εγγυάται τη σταθερότητα του συστήματος τους προτεινόμενους ελεγκτές με διακριτή δειγματοληψία.
4. Τέλος, θα γίνει μελέτη μέσω προσομοιώσεων του μοντέλου διακριτού χρόνου όταν στην είσοδο του συστήματος υπάρχουν φαινόμενα κορεσμού. Η μελέτη σε αυτή την περίπτωση θα γίνει με χρήση κατάλληλων συναρτήσεων που εκφράζουν την ολική ενέργεια του συστήματος.
Περίληψη της εργασίας στα Αγγλικά:
Vehicle automation has made tremendous advances in recent decades and the path to full vehicle automation seems inevitable. An initial stage of vehicle automation is the cruise control system that maintains the vehicle’s speed at a desired value to assist the driver.
In this dissertation, cruise control systems for autonomous vehicles on lane-free roads will be studied. The model describing the motion of such vehicles is described by a large number of nonlinear continuous-time differential equations. The application of such models in real systems requires the conversion of the continuous-time system into a discrete-time system with the additional feature that the values of the input signals are sampled.
Specifically, the following problems will be studied:
1. The modeling and conversion of the continuous-time system into a sampled-data control system.
2. Appropriate redesign of controllers with discrete sampling. The design of controllers for discrete sampling systems is performed using the simulation approach in which we first design a controller in continuous-time and then discretize the controller and apply it digitally.
3. The digital controller approach can only be successful if the sampling period is sufficiently short. The selection of the sampling period that guarantees the stability of the system to the proposed controllers by discrete sampling will be studied through simulations.
4. Finally, a study will be made through simulations of the discrete-time model when there are saturation effects on the input of the system. The study in this case will be done using appropriate functions that express the total energy of the system.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος: 07/07/2022
Ώρα: 11:00
Χώρος Εξέτασης
Αίθουσα: https://tuc-gr.zoom.us/j/92984448073?pwd=aHc4UXhPNE9FdnBGcWtSb0xOdHBnQT09
Κτίριο: Διαδικτυακά