Dynamics Model and Design for Adaptive Cruise Control Vehicles

Luu, Duc Lich; Lupu, Ciprian

doi:10.1109/cscs.2019.00010

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“…These two control factors can play a vital role in longitudinal dynamics vehicle to reduce and increase the required meters between two automobiles. The smooth control coordination between brake and accelerator or throttle has been realized in the studies [11,12]. In this literature, the braking system mathematically simplified to be first order plant.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adaptive Cruise Control of A Simscape Driveline Vehicle Model Using Fuzzy Logic Controller

Mahmood,

Almaged,

Alnema

et al. 2023

JESA

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This paper shows the modelling and implementation of an adaptive cruise control (ACC) system for intelligent vehicles using fuzzy logic control approach. Initially, MATLAB Simulink is utilized to design an advanced vehicle model that takes into account most of the vehicle parameters using Simscape Driveline toolkit. Then, the fuzzy logic toolbox in MATLAB Simulink is introduced for designing and simulation of the fuzzy logic system. The proposed ACC algorithm functions in two different modes, the distance and velocity modes, based on the speed of the moving vehicle and the vehicle ahead. In distance control mode, the vehicle measures the actual distance to the vehicle ahead and compares it to the safe distance. If the measured distance is larger than the safe distance, the setpoint will be the safe distance and the system will work on maintaining the actual distance equal or greater than the safe distance. However, in speed control mode, the controller will operate according to the set speed adjusted by the driver given that the safe distance condition is met. This gives the vehicle the ability to make decisions relaying on both the set speed by the driver and the actual distance to the upfront objects. It is worth to mention that only a single controller is employed for both modes. According to MATLAB simulations, it is proven that the designed ACC algorithm using fuzzy logic controller is capable of retaining the vehicle in desired constraints as well as achieving satisfactory results owing to the simplicity of the proposed approach. The findings further demonstrate that the system have actually no overshoot with absolutely null steady state error while responding to the given speed with quite swift rising and settling times. However, there happen to be some rapid fluctuations in the throttle and brake values especially when the actual distance suddenly drops below the desired safe distance which may cause some driving inconvenience to the passengers.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adaptive Cruise Control of A Simscape Driveline Vehicle Model Using Fuzzy Logic Controller

Mahmood,

Almaged,

Alnema

et al. 2023

JESA

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“…Uma aplicação muito estudada no sistema ADAS, é o controle de cruzeiro adaptativo SHAKOURI et al, 2011). LUPU, 2019;HAPALAMUTGIL;ADALI, 2017;ZHAI et al, 2011;SHAKOURI et al, 2011;MENDES, 2020, DASGUPTA et al, 2017 O bloco de atuação é o nível baixo do controle (LLC) e comporta três módulos, o de controle do motor, controle de transmissão e controle dos freios, como apresenta a Figura 8, de forma análoga ao descrito em Xiao e Gao (2010). Nele, está embutida a maior parte da dinâmica do veículo como trem de potência, inércias rotativas, trem de marchas, reduções e marchas de transmissão, atrito dos pneus, resistência à rolagem e demais dinâmicas (LUU; LUPU, 2019), atuando diretamente sobre os pedais de freio e acelerador.…”

Section: Introductionunclassified

“…A revisão da literatura aqui exposta, se baseia no trabalho publicado por Batista, Leonardi e Mendes (2021a).2.1 CONTROLE DE CRUZEIRO -CCO controle de cruzeiro (CC) convencional, foi o início do controle longitudinal veícular, projetado para manter a velocidade do veículo constante, com referência à velocidade desejada imposta pelo condutor, não se importando se há ou não outros veículos à sua frente. Sendo papel do motorista monitorar a via.Isto mostra, que o controle de velocidade constante de um veículo, já é bem conhecido e muito difundido por uma série de autores, que normalmente citam, ou deixam implícito nas equações a utilização de um controlador PID, (Proporcional Integral Derivativo), e mais comumente um PI, (Proporcional Integral), para realização deste controlador (XIAO;GAO, 2010;LUU;…”

unclassified

“…O sistema ACC é amplamente estudado academicamente e aplicado comercialmente, sendo indispensável compreender suas principais características e arquitetura típica(MENDES, 2020). Em princípio, o sistema do ACC é dividido em dois grupos de controladores, o de alto nível (ULC) e o de baixo nível (LLC), estudados por diversos autores (XIAO;GAO, 2010;LUU;LUPU, 2019;RAJAMANI, 2012;MCAULIFFE et al, 2018;HASPALAMUTGIL;ADALI, 2017;SHAKOURI et al, 2011). Estes, se dispõem em cascata a partir de referências de velocidade do veículo e velocidade relativa ao veículo da frente, (caso exista), o ULC gera a referência de aceleração desejada para o LLC.…”

unclassified

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Controle preditivo aplicado à fase de aproximação na formação de comboios veiculares

Batista¹

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A Deus e aos meus Orixás, que sempre me trouxeram a luz, nos momentos de escuridão, força e resiliência, nos momentos difíceis.A paciência e resiliência de minha querida esposa, Gabriela, em estar comigo nesta árdua e gratificante jornada.As minhas amadas filhas, Malu e Luna, que mesmo sem compreender minhas ausências e meu temperamento ansioso, sempre conseguiram me dar apoio e carinho.A toda minha família, com as cobranças de minha ausência e apoio para me manter nos trilhos. Especialmente à minha mãe, Dn. Daise Valente Bento Batista, e irmãos, Fábio e Fabíola, que apesar da perda do meu pai, Sr. José Batista Filho, conseguimos nos manter unidos e lúcidos, o que certamente me ajudou a continuar em minha pesquisa.Ao meu orientador, Fabrizio Leonardi, pelos diversos direcionamentos dados, sempre disponível as minhas requisições, compreensivo e aos constantes auxílios prestados.Ao meu grande amigo, meu pai nas salas de aula, Flávio Augusto Barrella, que sempre me incentivou e apoiou, para a realização deste Mestrado.Ao amigo e revisor de texto oficial, Danilo Lima, que me auxiliou a aprimorar minha escrita, com muito tempo e paciência.Ao colega e professor, André de Souza Mendes, por ceder os materiais de seu doutorado, pelas conversas, sugestões e orientações nesta empreitada.Ao meu estimado e ciumento primo, um irmão mais novo que não tive, Diego Valente de Alencar Gomes, que muito me ajudou a "tocar" a vida e a família, nestes conturbados anos que decidi realizar meu mestrado. Sem sua ajuda, não teria chegado aonde cheguei.A todos os Feianos, que direta ou indiretamente, me auxiliaram em algum ponto desta jornada.A toda e qualquer pessoa, que tenha tido trocas de energias, experiências, ideias, informações, que tenha conhecido pessoalmente, virtualmente e, talvez, apenas o nome citado em minhas referências. MuitíssimoObrigado! "Se eu vi mais longe, foi por estar de pé sobre os ombros de gigantes" Isaac Newton RESUMO A automação veicular, possui diversos desenvolvimentos que compõe o chamado sistema avançado de assistência ao condutor, (ADAS -Advanced Driver Assistance System), e caminham para a direção autônoma. Um elemento crucial à evolução do ADAS, é o controle da dinâmica longitudinal veícular, realizada pelo sistema de controle de cruzeiro adaptativo (ACC -Adaptive Cruise Control), amplamente utilizado em veículos de passeio e comerciais, com intuito de aumentar a segurança, conforto e economia de combustível à viagem. Sua função é, manter determinada velocidade de cruzeiro e, na presença de veículo lento a frente, adaptar sua velocidade, controlando a distância entre os veículos e formar um comboio com segurança, evitando acidentes e erros de condução. Existem três momentos básicos com o ACC, velocidade de cruzeiro (controle de velocidade), comboio formado (controle de distância) e a fase de aproximação de formação de comboio, no qual ocorrem trocas entre estes controladores. A revisão da literatura indica, que esse gerenciamento de controladores pode ser feito de diversas formas, visando requisitos diver...

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Coordinated Throttle and Brake Control for Adaptive Cruise Control Strategy Design

Luu

Lupu

Alshareefi

et al. 2021

2021 23rd International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS)

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Adaptive Cruise Control of A Simscape Driveline Vehicle Model Using Fuzzy Logic Controller

Adaptive Cruise Control of A Simscape Driveline Vehicle Model Using Fuzzy Logic Controller

Controle preditivo aplicado à fase de aproximação na formação de comboios veiculares

Coordinated Throttle and Brake Control for Adaptive Cruise Control Strategy Design

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