Control predictivo basado en modelo para control lateral de vehículos

Abstract

La mejora tecnológica ha supuesto el desarrollo de sistemas de seguridad avanzada en vehículos, entrelos que destacan los sistemas de guiado avanzados para vehículos autónomos y semiautónomos. Deforma general, este tipo de sistemas se basan en la resolución de diferentes subproblemas independientes:la definición de la trayectoria a seguir, el control para que el vehículo siga dicha trayectoria y la toma dedecisión para la asistencia al conductor. De estos tres subproblemas la presente tesis abarca el relacionadocon el control.Para dicho fin, se plantea el desarrollo de un control predictivo para control deseguimiento lateral de trayectoria de un vehículo, de forma que éste sea capaz de seguiruna trayectoria de referencia conocida de forma segura y confortable para todoslos pasajeros, cumpliendo las restricciones impuestas y garantizando así la permanenciadentro del carril y evitando giros bruscos de volante. Además, esta metodologíapropuesta, a diferencia de otros trabajos, puede ser aplicada para diferentes trazadosy en un amplio rango de velocidades.En primer lugar, se desarrolla un modelo del sistema para ser empleado adecuadamente como modelo depredicción en las diferentes estrategias de control. A continuación, se plantean tres propuestas de controlpredictivo: un control predictivo basado en modelo y con modelo de predicción variable, que sirve comobase para las siguientes estrategias de control; un control predictivo basado en modelo con estabilidadgarantizada y modelo de predicción variable; y un control predictivo basado en modelo robusto conestabilidad garantizada basado en tubos de trayectorias. Los tres controladores propuestos han sidovalidados experimentalmente.