Otonom Araçlar için Formasyon Kontrolü: Tasarım ve Deneysel Değerlendirme

Research on fully-autonomous vehicles is a rising trend in the 21st century, since it is a promising area in which developments will be able to reduce work load of humans. As a specific research problem, studies on formation control theory have been done in the most recent years for fleets of autonomous vehicles in order to transform the way of transporting goods and individuals. This study focuses on a nonlinear virtual vehicle based controller, which is one of the formation control strategies in the liter ature. Since the existing work uses a kinematic vehicle model, his thesis extends the existing work to a dynamic bicycle car model, which is more realistic. Specifically, instead of assuming that the longitudinal and angular vehicle velocity can be directly applied as control inputs, the thesis designs controllers in order to track desired lon gitudinal and angular velocities provided by the formation controller. In a simulation study, the thesis compares the results of the kinematic and dynamic vehicle model, concluding that the formation control is satisfactory for the dynamic model if the designed controllers are tuned properly.Tam otonom araçlar üzerine yapılan araştırmalar, gelişmelerin insanların iş yükünü azaltabileceği umut verici bir alan olması nedeniyle 21. yüzyılda yükselen bir trenddir. Spesifik bir araştırma problemi olarak, malları ve bireyleri taşıma ¸seklini dönüştürmek için son yıllarda otonom araç filoları için formasyon kontrol teorisi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışma, literatürdeki formasyon kontrol stratejilerinden biri olan doğrusal olmayan sanal araç tabanlı bir kontrolöre odaklanmaktadır. Mevcut çalışma bir kinematik araç modeli kullandığından, bu tez mevcut çalışmayı daha gerçekçi olan dinamik bir bisiklet araba modeline genişletmektedir. Spesifik olarak, lineer ve açısal araç hızının kontrol girdileri olarak doğrudan uygulanabileceğini varsaymak yerine, tez, formasyon kontrolörü tarafından sağlanan lineer ve açısal hızları izlemek için kontrolörler tasarlar. Bir simülasyon çalışmasında, tez, kinematik ve dinamik araç modelinin sonuçlarını karşılaştırır ve tasarlanan kontrolörlerin uygun şekilde ayarlanması durumunda formasyon kontrolünün dinamik model için tatmin edici olduğu sonucuna varılır.M.S. - Master of Scienc