Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Longitudinal Control of a Heavy-Duty Vehicle
KTH, School of Electrical Engineering (EES).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Platooning and cooperative driving can decrease the emissions of greenhouse gases and increase the traffic capacity of the roads. The Grand Cooperative Driving Challenge, GCDC, is a competition that was held in May 2016 on highway A270, between Helmond and Eindhoven in the Netherlands. The competition is focused on cooperative driving. The participating teams are constellations of students and faculty from different uni-versities in Europe. A cornerstone in the GCDC is autonomous platooning. The main objective of this thesis is to design a state feedback controller for longitudinal control of a Scania truck, i.e., engine and braking control. This was done so the truck can keep an inter-vehicle distance and velocity. A linear quadratic regulator (LQR) for the platooning is derived. the controller is designed in MATLAB Simulink and implemented on a real time target, Speedgoat. For simulations of the regulator, Scania supplied a pre-compiled Simulink model of a similar truck, a G480 mining truck. The results of the competition show that the controller is capable of platooning based on RADAR (adaptive cruise con-trol) and vehicle to vehicle communication (cooperative adaptive cruise control). In the highway scenario the maximum deviation from desired distance in steady state was less than 4 m and the maximum deviation in velocity was less than 1 m/s. The controller is able to keep the truck at a certain distance from the preceding vehicle as well as keeping the same velocity. If the distance is decreased the truck will brake in a controlled manner to keep the distance. The KTH team finished in third place out of ten participating teams.

Abstract [sv]

Konvojkörning och kooperativ körning kan minska utsläpp av växthusgaser och öka trafikkapaciteten på vägarna. Tävlingen The Grand Cooperative Driving Challenge, GCDC, är en tävling som hölls i maj 2016 på motorväg A270, mellan Helmond och Eindhoven i Nederländerna. Tävlingen är i kooperativ körning. De deltagande lagen är konstellationer av studenter och fakultetspersonal från olika universitet i Europa. Grunden för GCDC är autonom konvojkörning. Målet med den här examensjobbet är att utforma en tillståndsåterkoppling för longitudinell kontroll av en Scania-lastbil, med andra ord, motor- och bromskontroller. Det utfördes så att lastbilen kunde hålla ett bestämt avstånd till, och samma hastighet som, ett framförvarande fordon. En linjärk-vadratisk regulator (LQR) för konvojkörning härleds. Regulatorn utformades i MATLAB Simulink och implementerades i ett realtidssystem, en Speedgoat. För simuleringar av regulatorn bistod Scania med en förkompilerad Simulink-modell av en liknande lastbil, en G450 gruvlastbil. Resultaten av tävlingen visar att regulatorn kan utföra konvojkörning med RADAR-mätningar (adaptiv farthållare) och med fordon-till-fordon kommunikation (kooperativ adaptiv farthållare). I motorvägsscenariot i tävlingen är maximal avvikelse från önskat avstånd till framförvarande fordon i jämvikt mindre än 4 meter och den maximala avvikelsen i hastighet var mindre än 1 m/s. Regulatorn kan hålla lastbilen på ett visst avstånd från framförvarande fordon och samtidigt hålla samma hastighet. Om avståndet skulle krympa så bromsar regulatorn lastbilen på ett kontrollerat sätt för att behålla avståndet. Laget från KTH slutade på tredje plats av tio medverkande lag.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 48 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, TRITA EE 2016:120
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-196221OAI: oai:DiVA.org:kth-196221DiVA: diva2:1046353
Examiners
Available from: 2016-11-14 Created: 2016-11-14 Last updated: 2016-11-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(8595 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 8595 kBChecksum SHA-512
7e69ec77456fe5241fb217cbca548f56247d09558e4c7d81b4b01f601d575bd79777add8504cbe80288c04d0cb25524d74a4bb0330751efa0bb2d48ed6603e92
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering (EES)
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 7 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link