Show simple item record

Trajectory determination and control for autonomous racing



dc.contributor.advisorHromčík Martin
dc.contributor.authorBurak Aydin
dc.date.accessioned2020-06-17T22:51:55Z
dc.date.available2020-06-17T22:51:55Z
dc.date.issued2020-06-17
dc.identifierKOS-984901686205
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10467/88096
dc.description.abstractAutonomní vozidla by měla utvářet budoucnost nejen každodenního provozu nebo dopravy, ale také závodního světa. V posledních letech se mezi univerzitními výzkumnými fakultami rozšířily různé autonomní závodní soutěže. Cílem práce bylo proto vyvinout algoritmy vhodné pro stanovení proveditelných trajektorií a sledování těchto trajektorií pro rychlé dynamické autonomní řízení. Motivace vyplynula z nedávného vývoje v soutěži studentských formulí a úsilí týmu CVUT FEL eForce Formula o autonomní závodní zapojení. Hlavním přínosem práce bylo odhadnout odchylku od osy tratě na základě stereooptické kamery. V tomto smyslu byl v první části práce vyvinut nový algoritmus pro detekci toho, zda se vozidlo odchyluje od osy tratě. Poté byl algoritmus vylepšen a rozšířen tak, že je schopen odhadnout boční odchylku od osy koleje. Ve druhé části byl představen řídicí algoritmus ke sledování středové linie stopy s minimální chybou. Úkol byl rozložen na dva dílčí problémy, kterými byly dynamické modelování vozidla a návrh prediktivního řízení modelu. Zejména byl regulátor formulován jako asistenční systém jízdního pruhu tak, že by využíval vstupy z určování trajektorie. V poslední části byly prezentovány simulační experimenty za účelem validace navržených metod a byly diskutovány výsledky. Simulace byly navrženy s využitím aplikací Driver Scenario Designer Apps v MATLABu k vytvoření různých jízdních scénářů, které připomínají skutečné závodní scénáře jako v soutěžích.cze
dc.description.abstractAutonomous vehicles are expected to shape the future of not only the daily life traffic or transportation but also the racing world as well. In recent years, the various autonomous racing competitions became widespread among university's research faculties. Therefore, the goal of the thesis was to develop algorithms suitable for determination of feasible trajectories and tracking those trajectories for fast dynamic autonomous driving. The motivation came from the recent development in the student formula competition and CVUT FEL eForce Formula team's efforts towards autonomous racing involvement. The main contribution of the thesis was to estimate the deviation from track centerline based on stereo-optic camera. In that sense, in the first part of the thesis, a novel algorithm was developed to detect if vehicle deviates from track centerline. Then, the algorithm was enhanced and extended such that it is able to estimate the lateral deviation from track centerline. In the second part, the control problem was introduced to track the centerline of track with minimum error. The task was decomposed into two sub-problems which were vehicle dynamical modelling and Model Predictive Control design. In particular, the controller was formulated as Lane Keeping Assist System such that it would utilize the inputs from trajectory determination. In the last part, the simulations experiments were presented and results were discussed. The simulations were designed using Driving Scenario Designer Apps in MATLAB to create various driving scenarios which remind the real racing scenarios as in the competitions.eng
dc.publisherČeské vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.cze
dc.publisherCzech Technical University in Prague. Computing and Information Centre.eng
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmleng
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlcze
dc.subjectcenterline estimationcze
dc.subjectcrosstrack errorcze
dc.subjectvehicle modellingcze
dc.subjectmodel predictive controlcze
dc.subjectMATLABcze
dc.subjectodhad stredové linieeng
dc.subjectchyba presmerováníeng
dc.subjectmodelování vozideleng
dc.subjectprediktivní kontrola modelueng
dc.subjectMATLABeng
dc.titleAlgoritmy k určení trajektorie a vedení po trati pro autonomní soutěžní vozycze
dc.titleTrajectory determination and control for autonomous racingeng
dc.typediplomová prácecze
dc.typemaster thesiseng
dc.contributor.refereeČech Jan
theses.degree.disciplineKybernetika a robotikacze
theses.degree.grantorkatedra řídicí technikycze
theses.degree.programmeKybernetika a robotikacze


Files in this item




This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record