Autonomous truck-trailer parking - path planning and path tracking control

Bir tır - treyler sistemini yerleştirme alanına yanaşırtırırken manevra yapmak son derece zordur. Bu çalışma, otonom yarı-treyler yanaştırma problemi için yeni bir kademeli yol planlama ve geliştirilmiş bir yol takip kontrol çerçevesi sunmaktadır. Önerilen sistemde, kademeli yol planlama çerçevesi, treyler park etme için kinematik olarak uygulanabilir ve sürülebilir manevralar üretir ve yol izleme kontrol çerçevesi, yanaşma manevralarındaki ileri ve geri yol takibi görevlerinde sağlamlığı ve yol takibi performansini artırmak için kazanç planlaması kullanan uyarlanabilir kontrolörler sunar. Kademeli yol planlama yaklaşımında, gerçekçi ve deterministik bir park davranışı modeli olarak yinelemeli analitik yöntem (IAM) önerilmiş, ve geliştirilmiş bir Kapalı Döngü Hızla Keşfeden Rastgele Ağaç (CL-RRT) yaklaşımı ile birleştirilmiştir. CL-RRT'yi gerçek dünyadaki park etme uygulamasını taklit eden IAM ile birleştiren kademeli yol planlama yaklaşımı, engellerden kaçınma ile hem kinematik olarak uygulanabilir hem de deterministik olan park manevralarının oluşturulmasını sağlar. Değerlendirme için, geliştirilmiş bir vaka oluşturma aracı vasıtasıyla farklı park senaryoları oluşturulur ve seçilir. Önerilen yol planlama yaklaşımı, performans değerlendirmesi için MATLAB simülasyonları aracılığıyla değerlendirilir. Sonuçlar, tır-treyler park etme için yüksek oranda üretilen uygulanabilir manevralarla gözle görülür bir başarı elde etmiştir. Önerilen yol izleme kontrol çerçevesinde, sistem, ileri yol izleme için uyarlanabilir ileriye bakma mesafesine sahip gelişmiş bir saf takip (Pure Pursuit) kontrolörü içerir; ters yol takibi içinse kademeli bir ters saf takip ve kazanç programlı doğrusal-kuadratik (LQ) kontrolörü içerir. İleri ve geri kontrolörlerin yol takip performansının değerlendirilmesinde, yol takip eden kontrolörlerin kapalı çevrim sistemi tır -treyler kinematik modeli ile MATLAB/Simulink ortamında çeşitli test durumları için simüle edilmiş ve sonuçlar diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, otonom semi-treyler yanaşması için kademeli yol planlama algoritması aracılığıyla farklı yanaşma senaryoları oluşturulmuş, ve bunlar, IPG TruckMaker simülasyon ortamında yüksek dereceli semi-treyler modeli ile, ve test sahasında full tır-treyler araç ile test edilmiştir. Hem simülasyonların hem de fiziksel testlerin sonuçları, kontrol problemi formülasyonu açısından iyileştirmeleri açıkça göstermektedir, yani stabilize yol takibi, kabul edilebilir yol takibi hatalarıyla elde edilmiştir.