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이용수
초록· 키워드
본 논문에서는 자율주행 차량의 안전하고 강인한 차선 변경을 위해, 시스템의 물리적 제약 조건을 명시적으로 고려할 수 있는 새로운 최적 시변 슬라이딩 모드 제어(Constrained Optimal Time-varying Sliding Mode Control) 기법을 제안한다. 기존의 슬라이딩 모드 제어(SMC)는 외란에 대한 강인성을 제공하지만, 입력 포화와 같은 제약 조건을 체계적으로 다루기 어렵다는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 시변 슬라이딩 서피스의 설계를 제약 조건이 포함된 최적화 문제로 정식화하였다. 제안하는 기법은 모델 예측 제어(MPC) 프레임워크 내에서 이차 계획법(QP)을 통해 최적의 슬라이딩 궤적을 실시간으로 생성한다. 이를 통해 조향각 및 조향 각속도와 같은 입력 제약과 횡방향 오차와 같은 상태 제약을 엄격히 준수하면서도, 도달 단계(Reaching phase) 없이 목표 차선으로 신속하고 부드럽게 수렴하는 제어 성능을 달성한다. 제안된 알고리즘의 유효성은 횡방향 차량 동역학 모델을 기반으로 한 차선 변경 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 기존의 선형 시변 슬라이딩 모드 기법과 비교하여 제약 조건 만족 및 과도 응답 성능의 우수성을 입증하였다.
#Sliding Mode Control
#Constraint Satisfaction
#Time-varying Sliding Mode
#Model Predictive Control
#Lateral Vehicle Control
#Autonomous Driving
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목차
- Abstract
- 요약
- Ⅰ. 서론
- Ⅱ. 차량 횡방향 모델
- Ⅲ. 슬라이딩 모드 제어기
- Ⅳ. 최적 시변 슬라이딩 모드
- Ⅴ. 시뮬레이션 결과
- Ⅵ. 결론
- References
참고문헌
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