Αποκεντρωμένο Πρωτόκολλο Ελέγχου Με Αποφυγή Εμποδίων Για Platoon Car-like Οχημάτων Με Περιορισμένη Αντίληψη Χώρου

Abstract

Στη διπλωματική εργασία αυτή επιχειρούμε να επιλύσουμε το πρόβλημα ελέγχου ενός platoon αποτελούμενο από car-like οχήματα που κινούνται σε μία επίπεδη επιφάνεια με στατικά κυκλικά εμπόδια. Κάθε όχημα είναι εξοπλισμένο με μία κάμερα περιορισμένου οπτικού πεδίου που εντοπίζει το μπροστινό του όχημα, και με έναν σαρωτή laser που εντοπίζει τα εμπόδια που το περιβάλλουν. Σε αυτό το πλαίσιο, σχεδιάζουμε ένα πλήρως αποκεντρωμένο πρωτόκολλο ελέγχου, υπό την έννοια ότι κάθε όχημα υπολογίζει το σήμα ελέγχου του χρησιμοποιώντας μόνο τις τοπικές πληροφορίες που του παρέχονται από την κάμερα και το σαρωτή laser του. Οι συγκρούσεις με τα εμπόδια, οι συγκρούσεις μεταξύ οχημάτων, και οι απώλειες συνδεσιμότητας λόγω του περιορισμένου οπτικού πεδίου των καμερών ή πιθανών παρεμβολών των εμποδίων στο οπτικό πεδίο των καμερών, αποφεύγονται αποδεδειγμένα. Επίσης, η απόκριση του συστήματος καθορίζεται a priori από συγκεκριμένες προκαθορισμένες συναρτήσεις και είναι πλήρως αποζευγμένη από τον αριθμό των οχημάτων στο platoon και την επιλογή των κερδών ελέγχου. Τέλος, παρουσιάζονται προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν με τη βοήθεια του MATLAB και της ρεαλιστικής πλατφόρμας προσομοιώσεων Coppelia Robotics V-REP που αποδεικνύουν την αποδοτικότητα του πρωτοκόλλου ελέγχου.