[논문]자율 주행 제어 인터페이스에 강건하며 빠르고 쉽게 적용 가능한 모델 독립식 종 방향 가속도 제어기 개발 및 성능 검증

서다빈; 조아라; 이경수

doi:10.22680/kasa2021.13.4.039

자율 주행 제어 인터페이스에 강건하며 빠르고 쉽게 적용 가능한 모델 독립식 종 방향 가속도 제어기 개발 및 성능 검증
Model-Free Longitudinal Acceleration Controller Design and Implementation Quickly and Easily Applicable for Different Control Interfaces of Automated Vehicles Considering Unknown Disturbances 원문보기

자동차안전학회지 = Journal of Auto-Vehicle Safety Association, v.13 no.4, 2021년, pp.39 - 52

서다빈 (서울대학교 기계항공공학부) , 조아라 (서울대학교 기계항공공학부) , 이경수 (서울대학교 기계항공공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a longitudinal acceleration controller that can be applied to real vehicles (nonlinear and time-varing systems) with only a simple experiment regardless of the type of vehicle and the control interface structure. The controller consists of a feedforward term for fast response, a zero-throttle acceleration compensation term, and a feedback term (P gain) to compensate for errors in the feedforward term, and another feedback term (I gain) to respond to disturbances such as slope. In order to easily apply it to real vehicles, there are only two tuning parameters, feedforward terms of throttle and brake control. And the remaining parameters can be calculated immediately when the two parameters are decided. The tuning procedure is also unified so that it can be quickly and easily applied to various vehicles. The performance of the controller was evaluated using MATLAB/Simulink and Truksim's European Ben model. In addition, the controller was successfully implemented to 3 medium-sized vehicle (HMC Solati), which is composed of different control interface characteristic. Vehicle driving performance was evaluated on the test track and on the urban roads in Siheung and Seoul.

주제어

표/그림 (63)

그림 Fig. 1 Overall Architecture
그림 Fig. 2 Longitudinal acceleration controller algorithm description
표 Table 1 Feedback cmd initialization description
그림 Fig. 3 Mode switching algorithm architecture
그림 Fig. 4 Vehicle Test & Logic Deploy Procedure
표 Table 2 Proposed parameters definition of controller
그림 Fig. 5 HMC Solait step input/response test: acceleration
그림 Fig. 6 HMC Solait step input/response test: deceleration
그림 Fig. 7 Tuning parameter setting by linear interpolation
그림 Fig. 8 Simulation structure of brake system
그림 Fig. 9 Acceleration simulation performance for flat ground
그림 Fig. 10 Deacceleration test for "vehicle 1"
그림 Fig. 11 Ax tracking performance of proposed algorithm for urban autonomous driving
표 Table 3 Finally selected parameters of each vehicle
그림 Fig. 12 Acceleration simulation performance for flat ground
그림 Fig. 13 Acceleration simulation performance for descent
그림 Fig. 14 Acceleration simulation performance for ascent
그림 Fig. 15 Acceleration simulation performance for flat ground 2
표 Table 4 Simulation test scenario
그림 Fig. 16 Acceleration simulation performance for descent 2
그림 Fig. 17 Deacceleration simulation performance for flat ground
그림 Fig. 18 Deacceleration simulation performance for ascent
그림 Fig. 19 Deacceleration simulation performance for flat ground 2
그림 Fig. 20 Deacceleration simulation performance for descent
그림 Fig. 21 Deacceleration simulation performance for ascent 2
그림 Fig. 22 Constant Velocity (20kph) control simulation for descent
그림 Fig. 23 Constant Velocity (30kph) control simulation for descent
그림 Fig. 24 Constant Velocity (40kph) control simulation for descent
그림 Fig. 25 Constant Velocity (50kph) control simulation for descent
그림 Fig. 26 Constant Velocity (60kph) control simulation for descent
그림 Fig. 27 Constant Velocity (20kph) control simulation for ascent
그림 Fig. 28 Constant Velocity (30kph) control simulation for ascent
그림 Fig. 29 Constant Velocity (40kph) control simulation for ascent
그림 Fig. 30 Constant Velocity (50kph) control simulation for ascent
그림 Fig. 31 Constant Velocity (60kph) control simulation for ascent
그림 Fig. 32 Vehicle 1 test result 1
그림 Fig. 33 Vehicle 1 test result 2
그림 Fig. 34 Vehicle 1 test result 3
그림 Fig. 35 Vehicle 1 test result 4
그림 Fig. 36 Vehicle 1 test result 5
그림 Fig. 37 Vehicle 1 test result 6
그림 Fig. 38 Vehicle 1 test result 7
표 Table 5 Vehicle test scenario for vehicle
그림 Fig. 39 Vehicle 1 test result 8
그림 Fig. 40 Vehicle 2 test result 1
그림 Fig. 41 Vehicle 2 test result 2
그림 Fig. 42 Vehicle 2 test result 3
그림 Fig. 43 Vehicle 2 test result 4
그림 Fig. 44 Vehicle 2 test result 5
그림 Fig. 45 Vehicle 2 test result 6
표 Table 5 Vehicle test scenario for vehicle
그림 Fig. 46 Vehicle 2 test result 7
그림 Fig. 47 Vehicle 2 test result 8
그림 Fig. 48 Vehicle 2 test result 9
그림 Fig. 49 Acceleration vehicle test: 1m/s²
그림 Fig. 50 Acceleration vehicle test: 2m/s²
그림 Fig. 51 Deacceleration vehicle test: -1m/s²
그림 Fig. 52 Deacceleration vehicle test: -3m/s²
표 Table 6 Vehicle test scenario for vehicle
그림 Fig. 53 Constant Vx w/slope: 20kph
그림 Fig. 54 Constant Vx w/slope: 20kph
그림 Fig. 55 Emergency Braking Test: 20kph
그림 Fig. 56 Emergency Braking Test: 40kph

참고문헌 (7)

ESKANDARIAN, A, 2012, "Handbook of intelligent vehicles", Springer.
Linzhen Nie, Jiayi Guan, Chihua Lu, Hao Zheng and Zhishuai Yin, 2018, "Longitudinal speed control of autonomous vehicle based on a self-adaptive PID of radial basis function neural network", IET Intelligent Transport Systems, Vol. 12.

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Sungwoo CHOI, Brigitte d'ANDREA-NOVEL, Michel FLIESS, Hugues MOUNIER and Jorge VILLAGR, 2009, "Model-Free Control of Autonomotive Engine and Brake for Stop-And-Go Scenarios", Proceedings of the European Control Conference 2009.
Michel FLIESS, Cedric JOIN, 2009, "MODEL-FREE CONTROL AND INTELLIGENT PID CONTROLLERS: TOWARDS A POSSIBLE TRIVIALIZATION OF NONLINEAR CONTROL".
K. Yi, J. Hong and Y. D. Kwon., 2001, "A vehicle control algorithm for stop-and-go cruise control", Proc Instn Mech Engrs, Vol. 215, pp. 1103.
Hojoon Lee, Jeongsik Yoon, Yonghwan Jeong and Kyongsu Yi, 2021, "Moving Object Detection and Tracking Based on Interaction of Static Obstacle Map and Geometric Model-Free Approach for Urban Autonomous Driving", IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS.
HEUNGSEOK CHAE AND KYONGSU Yi, 2020, Virtual Target-Based Overtaking Decision, Motion Planning, and Control of Autonomous Vehicles", IEEE Access, Vol. 8.

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