Distribuované řízení konvoje komunikujících autodráhových autíček s využitím kódu automaticky generovaného ze Simulinku

Abstract

V této práci je představen spravovaný softwarový projekt, jehož cílem je poskytnout prostředí pro rychlé prototypování distribuovaného řízení za použítí MATLAB a Simulink softwaru. Toto prostředí se skládá ze sady skriptů pro automatizaci úlohy definování distribuované platformy a snadného generování kódu pro tuto platformu z jediného simulinkového schématu. Za tímto účelem jsou prozkoumány možnosti síťového middlewaru pro vytvoření síťového rozhraní s všeobecným využitím. Distribuovaná platforma, pro kterou je projekt připraven, je kolona dráhových autíček s vývojovými deskami BeagleBone Blue. Je poskytnuta simulinková implementace připojených hardwarových části. Jako součást demonstrace funkčnosti projektu je představen, identifikován a ověřen model systému dráhového autíčka. Součástí je i model třecí síly, který je poté kompenzován zpětnovazebním řízením. Základní řídící prvky konceptu \textit{kooperativního adaptivního tempomatu} jsou připraveny pro další návrh řídícího systému a demonstrovány skrze simulační a skutečné experimenty s dráhovými autíčky.

In this work, a managed software project is presented which aims to provide a framework for rapid prototyping of distributed control using MATLAB and Simulink software. The framework is made of a set of scripts that automate the task of defining a distributed platform and effortlessly generating code for the platform from a single Simulink scheme. For this purpose, the capabilities of networking middleware are explored to create the general-use networking interface. The distributed platform in question is the slot car platoon with BeagleBone Blue development boards at its core. Simulink implementation of the connected hardware components is provided. As part of the demonstration of the functionality of the project, the slot car system model is presented, identified and validated. This includes the friction force model, which is then compensated using feedback control. Basic controller components of the \textit{Cooperative Adaptive Cruise Control} concept are prepared for further controller design and demonstrated through simulation and hardware experiments with the slot cars.