Юсупов Далер Тимурович – аспирант, ведущий инженер центра «Интеллектуальные системы»
г. Москва 125438
Yusupov D.T. – postgraduate, leading engineer of the center “Intellectual systems”
Moscow 125438
Введение (постановка задачи и актуальность). Одной из важнейших задач при реализации движения беспилотного автомобиля, является управление исполнительными механизмами автомобиля для отработки запросов от регуляторов, отвечающих за планирование траектории движения. В настоящее время продольное управление динамикой осуществляется за счёт контроля момента на колёсах от силовой установки и тормозной системы, поперечное – рулевым управлением. В статье рассмотрены существующие подходы к управлению движением автомобилей различных уровней автономности, различные типы регуляторов с их преимуществами и недостатками.Цель исследования – провести аналитический обзор используемых подходов управления продольной и поперечной динамикой беспилотного автомобиля, сопоставить закономерности используемых решений и теории автомобиля, обозначить основные проблемы управления динамикой беспилотного транспортного средства.Методология и методы. Аналитический метод исследования: анализ отечественной и зарубежной технической литературы, предлагающей подходы к управлению исполнительными механизмами беспилотного автомобиля.Результаты и научная новизна. Проведён анализ подходов при формировании алгоритмов управления исполнительными механизмами беспилотного автомобиля и сопоставлены закономерности используемых решений и теории автомобиля. В результате анализа сделан вывод, что отсутствуют подходы синтеза регулятора для управления исполнительными механизмами высокоавтоматизированного транспортного средства, структура которых теоретически обоснована при решении задачи управления с учётом теории автомобиля, принципов оптимального управления и принципов адаптивного управления.Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при постановке задачи разработки систем управления нижнего уровня с применением функционала качества, в которой синтез регулятора проходит по результатам решения задачи управления на основе теории автомобиля, принципов оптимального управления и принципов адаптивного управления и структура регулятора теоретически обоснована.
Introduction (problem statement and relevance). One of the major tasks when autonomous vehicle motion implementing is control over the vehicle actuating mechanisms to complete the requests from the controllers responsible for the motion trajectory planning. Currently, the longitudinal dynamics control is performed by controlling the torque on the wheels from the power unit and braking system, while the lateral control is performed through steering control. The paper considers the existing approaches to motion control for vehicles of diff erent automation levels and diff erent types of controllers with their advantages and disadvantages.The purpose of the study is to conduct the analytical review of the approaches being used to control longitudinal and lateral dynamics of an autonomous vehicle, to compare the regularities and logic of the solutions being used and the vehicle theory, and to specify the main issues and problems of autonomous vehicle dynamics control.Methodology and research methods. Analytical research method: analysis of domestic and foreign technical literature suggesting the approaches to control autonomous vehicle actuating mechanisms.Scientifi c novelty and results. Analysis of the approaches when forming the algorithms to control autonomous vehicle actuating mechanisms has been performed and the regularities and logic of solutions being used and the vehicle theory have been compared. As a result of the analysis, a conclusion has been made that there are no approaches of controller synthesis to control actuating mechanisms of a highly automated vehicle, the structure of which is theoretically substantiated when solving the control problem taking into account the vehicle theory, optimal control principles and adaptive control principles.Practical signifi cance. The research results can be used when setting the task to develop lower level control systems using the quality functional where the controller synthesis is made following the results of solving the control task based on the vehicle theory, optimal control principles and adaptive control principles, and the controller structure is theoretically substantiated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.