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초록·키워드
본 논문에서는 급격한 조향 및 제동상황에서 자율주행차량의 상위제어를 위한 모델예측제어 알고리즘을 설계하였고 실험환경을 통해 그 성능을 검증하였다. 갑작스런 가속 및 조향과 같은 극한의 주행상황에서 차량은 안정성을 잃거나 액츄에이터의 작동범위를 초과하는 경향이 있다. 본 논문에서는 이러한 상황을 피하기 위해 비선형 모델 예측 제어방법을 상위 제어기로 사용하는 제어 전략을 제안하였다. 비선형 모델 예측 제어는 차량 운동학적 모델을 사용하여 미래의 정해진 시점까지 차량궤적을 예측하고 원하는 궤적으로부터의 오차에 따른 가격 함수를 계산하며, 사전 결정된 액추에이터 제약 조건 및 횡가속도 제한조건 내에서 가격함수를 최소화하는 제어 입력 값을 계산한다. 본 연구에서 고안된 자율주행 제어기의 실시간 성능을 검증하고자 스케일카 기반의 실험환경을 구축하였으며, 수 차례의 급격한 코너가 있는 경로에서 실험을 통해 차량 동력학에 의한 제약조건을 만족하며 실시간 제어가 가능함을 검증하였다.
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