Nonlinear Model Predictive Control of a Passenger Vehicle for Automated Lane Changes

• Autores: Andres Felipe Acosta Gil, Alejandro Márquez Ruíz, Jairo J. Espinosa Oviedo
• Localización: Revista Científica de Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, ISSN-e 0258-5944, ISSN 1815-5928, Vol. 38, Nº. 1, 2017, págs. 48-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Control Predictivo basado en modelo de un vehículo de pasajeros para cambios de carril automatizados
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  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Este artículo presenta un esquema de Control Predictivo basado en Modelo (CPM) no lineal para cambios de carril, a partir de un modelo de una sola línea (MSL). El MSL incluye la posición del vehículo en coordenadas globales como un estado tal que la posición del carril de destino pueda ser especificada en el CPM para el seguimiento de la referencia. También se incluye una restricción para mantener una distancia de seguridad con los vehículos que se encuentran en el carril de destino. Los resultados de simulación muestran la efectividad del CPM en escenarios con diferentes condiciones iniciales que demuestran la correcta implementación de la restricción relacionada con la distancia.

  • English

    This article presents a nonlinear Model Predictive Control (MPC) for lane changes, based on a simplified Single Track Model (STM) of the vehicle. The STM includes the position of the vehicle in global coordinates as a state so that the position of the target lane can be specified to the MPC for reference tracking. Moreover, a constraint for maintaining a safety distance with the vehicles in the target lane is included. Simulation results show the effectiveness of the MPC in scenarios with different initial conditions that demonstrate the correct implementation of the safety distance constraint.