Development of a fault-tolerant model predictive controller for vehicle lateral stability

Modelleme ve kontrol algoritmalarının gerçek zamanlı performansını test etmek için ̈olçekli test araçlarının kullanılmasına otomotiv endüstrisinde artan bir ilgi vardır. Aracın yanal stabilitesini artırmak için ̈ozel olarak geliştirilmiş ve donatılmış ̈olçekli bir prototip, maliyetin düşürülmesi ve ̧ceşitli araç manevra senaryoları altında testleri hızla tekrarlayabilme açısından belirgin avantajlar sunar. ̇Ilk olarak 1:8 ̈olçekli 4 tekerlekten ̧cekişli ve 4 tekerlekten bağımsız yönlendirmeye sahip elektrikli aracın mekatronik tasarımı yapılmış ve prototip araç ̈uretimi gerçekleştirilmiştir. Bu elektrikli aracın viraj alma katsayıları, geleneksel sinir ağı, fizik bilgili derin ̈oğrenme ve Pacejka teker modelleme methodlarıyla tahmin edilmiştir. ̇Ikinci olarak, yönlendirme aktüatörlerinin eşzamanlı arızaları durumunda dört tekerden ̧cekişli ve dört tekerden yönlendirmeye sahip araçların referans takibini geliştirmek için arızaya dayanıklı yeniden ayarlanabilir model ̈ongörülü kontrolcü sunulmuştur. Bu yöntem, hata tespiti, izolasyonu ve büyüklük tahminini gerçekleştirir ve bu bilgileri kullanarak kontrolcü parametrelerini düzenler. Performans kıyaslaması, yüksek doğruluğa sahip araç modelini kullanan gerçek zamanlı uygulanabilirlik testleriyle yapılmıştır. Test sonuçları, ̈onerilen algoritmanın normal MPC'ye göre ̈ust ̈un performans sergilediğini doğrulamıştır. Son olarak, araç ̈uzerinde kontrol bloğu ̧calışma süresini azaltmak için hesaplama açısından verimli iki yollu bir optimal kontrol tahsis yöntemi sunulmuştur. Önerilen algoritmanın hesaplama yükünün geleneksel tahsis yöntemine kıyasla azaldığı kanıtlanmıştır.