Controle robusto via lmi para veículo autônomo

ROBUST CONTROL VIA LMI FOR AUTONOMOUS VEHICLE

Silva, José Leonardo Nunes da; Sousa, Eric

Artigo:

Neste trabalho é utilizada uma técnica de controle robusto baseada em desigualdades matriciais lineares (Linear Matrix Inequality - LMI), aplicada a um modelo de um veículo autônomo com sistema EPAS. Esta estratégia de controle permite o desenvolvimento de controladores para sistemas com incertezas e otimizados por trabalhar com uma região no plano complexo. O objetivo do controlador é atenuar e estabilizar a planta para entradas de distúrbios a partir de um sistema de direção elétrica assistida (Electric Power Assisted Steering - EPAS). Uma aplicação real, seria a instalação desta estratégia de controle no desenvolvimento de veículos autônomos para seguinte de trajetória de referência e rejeição a distúrbios como variações dos parâmetros do veículo. O modelo é obtido pela mecânica newtoniana associado a incerteza nos parâmetros. O projeto conta com a implementação de restrições, utilizando LMIs, cujo intuito é melhorar a resposta do sistema. As simulações realizadas visam analisar a robustez da estratégia de controle do caso mais simples com uma restrição, pela norma Hꝏ, até o caso que leva em consideração um conjunto maior de LMIs. No último caso uma região para alocação dos polos em malha fechada, região de D-estabilidade, é adotada de acordo com as características da planta.

In this work a robust control technique based on Linear Matrix Inequality (LMI), applied to a model of an autonomous vehicle with EPAS system is used. This control strategy allows the development of controllers for systems with uncertainties and optimized for working with a region in the complex plane, these two characteristics are ideal for automotive area. The purpose of the controller is to attenuate and stabilize the plant for disturbance inputs from an Electric Power Assisted Steering (EPAS). A real application would be the installation of this control strategy in the development of autonomous vehicles for the following reference trajectory and rejection of disturbances such as variations of vehicle parameters. The model adopted for the study is obtained by Newtonian mechanics associated with uncertainty in the parameters. The project counts on the implementation of constraints, using LMIs, whose purpose is to improve the system response. The simulations carried out are aimed at analyzing the robustness of the control strategy of the simplest case with a restriction to the case that takes into account a larger set of LMIs. In the latter case a region for the allocation of the closed-loop poles, D-stability region, is adopted according to the characteristics of the plant.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/simea2019-PAP69

Referências bibliográficas

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Como citar:

Silva, José Leonardo Nunes da; Sousa, Eric; "Controle robusto via lmi para veículo autônomo", p-722-737. In: XXVII Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/simea2019-PAP69