Development of an open - source vehicle model for rating control performance in autonomous driving

Kounatidis, Panagiotis; Κουνατίδης, Παναγιώτης

dc.contributor.author	Kounatidis, Panagiotis	en
dc.contributor.author	Κουνατίδης, Παναγιώτης	el
dc.date.accessioned	2023-12-11T09:12:15Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58426
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26122
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Vehicle Modelling Detail	en
dc.subject	Path-Tracking Controller	en
dc.subject	Robustness	en
dc.subject	Evasive Maneuver	en
dc.subject	Simulation Environment	en
dc.title	Development of an open - source vehicle model for rating control performance in autonomous driving	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Autonomous Vehicles	en
heal.classification	Vehicle Modelling	en
heal.classification	Control Systems	en
heal.classification	Robotics	en
heal.classification	Vehicle Dynamics	en
heal.dateAvailable	2024-12-10T22:00:00Z
heal.language	en
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-18
heal.abstract	Πριν εφαρμοσθεί ένας controller σε ένα πραγματικό αυτόνομο αυτοκίνητο, οι προγραμματιστές του τον εφαρμόζουν σε ένα περιβάλλον προσομοίωσης, όπου ένα μοντέλο αυτοκινήτου χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη συμπεριφορά του πραγματικού. Η απόφαση για την λεπτομέρεια μοντελοποίησης είναι κρίσιμη σε αυτά τα προσομοιωτικά περιβάλλοντα καθώς σφάλματα μοντελοποίησης μπορούν να στρεβλώσουν τα συμπεράσματα για την απόδοση του controller. Από τη βιβλιογραφία δεν είναι σαφές πόσο λεπτομερές πρέπει να είναι ένα μοντέλο αυτοκινήτου για να αξιολογηθεί επαρκώς ένας controller χωρίς μεγάλες αποκλίσεις λόγω σφαλμάτων μοντελοποίησης. Σε αυτή την εργασία, η απόδοση επτά μοντέρνων controllers παρακολούθησης τροχιάς αξιολογείται συγκριτικά με μοντέλα αυτοκινήτων διαφορετικής λεπτομέρειας μοντελοποίησης, ένα μη γραμμικό single-track μοντέλο και ένα double-track μοντέλο, το οποίο λαμβάνει υπόψιν τη δυναμική του αυτοκινήτου επάνω και έξω από το επίπεδο του δρόμου. Η αξιολόγηση επικεντρώνεται στο πόσο η ακρίβεια παρακολούθησης των controllers επηρεάζεται όταν ένα μοντέλο αυτοκινήτου μεγαλύτερης ακρίβειας από το single-track εφαρμόζεται. Διάφορες συνθήκες ελέγχου εφαρμόζονται για να εντοπισθούν τα δυνατά και αδύνατα σημεία των controllers, συμπεριλαμβανομένων: Ονομαστικές συνθήκες ελέγχου, απόκλιση των πιο σημαντικών αρχικών συνθηκών και παραμέτρων του μοντέλου αυτοκινήτου καθώς και παρακολούθηση τροχιάς με θόρυβο στις μετρήσεις των μεταβλητών κατάστασης και με τον χείριστο δυνατό θόρυβο μέτρησης των καταστάσεων.	el
heal.abstract	Before applying a controller on an actual autonomous vehicle, the developers test its control laws in a simulation environment, where a vehicle model is used to abstract the behavior of the real vehicle. The choice of the vehicle modelling detail in these simulation environments is crucial, since modelling errors can compromise the validity of the conclusions on a controller’s performance. From the literature it is not clear how detailed a vehicle model should be to adequately rate a controller without risking large deviations due to modelling error. In this work, the performance of seven modern path tracking controllers is comparatively evaluated with vehicle models of different modelling detail, one non-linear single-track model and a double-track model, which considers both on-road and out-of-road plane dynamics. The evaluation focuses on how much the tracking accuracy of the controllers is affected when a vehicle model of greater fidelity than the single-track model is used. Various control conditions are implemented to highlight the strong and weak points of the controllers, including: nominal case, deviation of the most significant initial states and parameters of the vehicle model, trajectory tracking under noisy state measurements and under the worst-case state measurement error.	en
heal.advisorName	Koulocheris, Dimitris	en
heal.committeeMemberName	Antoniadis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Provatidis, Christophoros	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Οχημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	119 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false