ردیابی مسیر خودروی خودران جهت انجام مانور حفظ خط با استفاده از روش کنترل پیش بین مدل تطبیقی (ampc)

خودروهای خودران با هدف بهبود ایمنی جاده‌ ها، مشکلات ترافیکی و راحتی مسافران طراحی شده ‌اند. برای این منظور، سیستم های حفظ خط (lk) راهکارهای مهم و مناسبی هستند. وظیفه اصلی این قبیل از خودروها، پیش ‌بینی فعالیت‌ ها و اهداف عابران پیاده و سایر وسایل نقلیه می باشد. این پژوهش به پیاده سازی مدلی جهت توسعه عملکرد حفظ خط برای یک خودروی خودران می پردازد. در واقع مدل سازی و تشخیص خط با جعبه ابزار سیستم رانندگی خودکار در نرم افزار متلب نسخه 2022 انجام شده است که امکان توسعه خودروهای خودران را با ارائه الگوریتم ‌های بینایی کامپیوتری فراهم می ‌کند. همچنین با استفاده از اطلاعات به ‌دست ‌آمده از فاز تشخیص خط،  مسیر لازم برای مکانیزم حفظ خط ایجاد خواهد شد. در این پژوهش به منظور دنبال کردن مسیر، از یک کنترلر با استفاده از تئوری کنترل پیش ‌بینی مدل (mpc) استفاده شده است، به طوریکه پس از محاسبه مقادیر زاویه فرمان، خودروی خودران مسیر پیش بینی شده را دنبال خواهد نمود. در نهایت نتایج روش کنترلی پیشنهادی یعنی روش کنترل پیش ‌بینی مدل تطبیقی (ampc) با نتایج حاصل از روش کنترلی تناسبی- انتگرالی- مشتقی (pid) صحت سنجی و ارزیابی می شوند.

tracking of autonomous vehicle path to perform the lane keeping maneuver using the adaptive model predictive control (ampc) method

autonomous vehicles are designed to improve road safety, trafficproblems and passenger comfort. for this purpose, lane keeping (lk) systems are important and suitable solutions. the main task of such cars is to predict the activities andgoals of pedestrians and other vehicles. this research deals with the implementation of amodel to develop the lane keeping (lk) function for an autonomous car. in fact, modelingand lane detection have been done with the automatic driving system toolbox in matlabr2022a software, which enables the development of self-driving cars by providingcomputer vision algorithms. also, by using the information obtained from the lane detectionphase, the necessary path for the lane keeping mechanism will be created. in this research,in order to follow the path, a controller using model predictive control (mpc) theory hasbeen used, so that after calculating the values of the steering angle, the self-driving car will follow the predicted path. finally, the results of the proposed control method, i.e., the adaptive model predictive control method (ampc) are verified and evaluated with the results of the proportional-integral-derivative (pid) control method.