Pokročilé koncepty řízení jízdních platform s redundantním ovládáním

Abstract

Tato práce představuje několik strategií řízení príčné dynamiky vozidel s možností natáčení všech čtyř kol. Na začátku práce je odvozen dvoustopý model auta, zaměřený na jednoduchou identifikaci parametrů vozidla. Tento model je poté použit pro odvození řídicích algoritmů, představených v této práci. Výhody vozidel s natáčením všech čtyř kol jsou ukázany pomocí algoritmů, řídících zatáčení zadní nápravy. Tento přístup je dále rozšířen na laterální steer-by-wire řídicí systém s možností nezávislého zatáčení všech čtyř kol. Tento přístup umožnuje řidiči odděleně ovládat stacivou rychlost a boční rychlost vozidla. Řízení laterálního úhlu smyku je použito pro zajištění robustní stability a chování systému. Veškeré vyvinuté algoritmy jsou ověřeny a otestovány na verifikační RC platformě.

This thesis proposes several strategies of a lateral dynamics control for a four-wheel steering vehicles. Firstly, a mathematical twin-track model is derived with a focus on a vehicle identification and setup. This model is then used for development of control algorithms, presented in this thesis. Secondly, rear-axle control state of the art strategies are described to show the possibilities of four-wheel steering. This approach is then extended to a lateral steer-by-wire architecture with complete control over all the vehicle's wheels steering angles. This four-wheel-steering design enables the driver to control the vehicle's yaw rate and lateral speed independently. The system uses a wheel's lateral slip angle control to ensure robust stability and response. All the developed algorithms and models are then verified on a sub-scale vehicle platform.