Optimální plánování a řízení dynamiky vozidla
Optimal planning and control of vehicle dynamics
Type of document
diplomová prácemaster thesis
Author
Petr Turnovec
Supervisor
Vošahlík David
Opponent
Bušek Jaroslav
Field of study
Kybernetika a robotikaStudy program
Kybernetika a robotikaInstitutions assigning rank
katedra řídicí technikyRights
A 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.htmlVysokoškolská 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.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Tato práce porovnává metody model predictive control a minimum-violation planning pro optimální plánování trajektorie vozidla a jeho řízení. Problémy plánování jsou definovány pomocí výroků lineární temporální logiky, které jsou snadné na formulaci. Jejich uvedená tranformace na omezení pro model predictive control je ale závislá na konkrétním problému. Nejprve jsou uvedeny matematické modely jednotlivých komponent vozidla a poté je sestaven dynamický model vozidla pro verifikaci. Dále je stručně popsána nelineární varianta metody model predictive control, jsou odvozeny zjednodušené modely vozidla vhodné pro řízení touto metodou a je navženo řešení pro nekonvexní prostředí s překážkami. Následuje představení metody minimum-violation planning, odvození zjednodušených modelů vozidla vhodných pro minimum-violation planning, a jsou navženy modifikace této metody pro dynamické systémy s vyšším počtem stavů. Nakonec jsou podány výsledky obou metod a je uvedeno porovnání těchto metod na jednoduchých ukázkových scénářích. The master thesis deals with comparison of model predictive control and minimum-violation planning for vehicle trajectory optimal planning and control problems. Planning problems are defined using linear temporal logic formulas that are easy to formulate by a designer. However, its transformation to model predictive control constraints introduced is highly problem-specific. First, mathematical models of vehicle individual components are presented. Then, a high-fidelity vehicle dynamics model is integrated. Next, nonlinear model predictive control method is briefly described and vehicle design models suitable for control by the method are derived. The method solution for a nonconvex environment with obstacles is proposed. Further, an introduction to minimum-violation planning method follows. Vehicle design models suitable for control by minimum-violation planning are derived and modifications to the method for dynamic systems with a high number of states are proposed. Finally, results of the methods are presented and the methods comparison for simple demo scenarios is given.
Collections
- Diplomové práce - 13135 [330]