Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Distance Control of Heavy-Duty Vehicle Platooning
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Vehicle platooning is a modern technique which enables us to have a group ofvehicles driving in a cooperative way. More specifically, in vehicle platooning, anumber of vehicles uses a common control system and inter-vehiclecommunications to cooperatively drive close to each other and in a high speed. Themost important consequence of this way of driving is a decrease in aerodynamicsdrags for the follower vehicles which in turn, leads to considerable reduction in fuelconsumption. However, driving at a short inter-vehicle distance in a high speedleads to several big challenges.In this master thesis, we try to address one of the challenges by designing alongitudinal dynamics controller to keep the distances between vehicles. Tosimplify the work, it assumes that the vehicles are moving on a flat road. First, thedesign of P, PD, and linear quadratic tracking (LQT) controller is carried out byconsidering the dynamics, speed, and acceleration of the vehicles as well as theirrelative distances. Next, to assess the effectiveness of the designed controllers,numerical simulations are done. Our numerical simulations demonstrate that theLQT and PD controllers have similar performances and show a similar responsetime to the distance tuning command. Further discussions will be provided tojustify the similar performances between PD and LQT controllers.Finally, to see the sensitivity of the controllers to noise and delay in theestimations, another set of numerical simulations are done. The sensitivity analysisshows that noise and delay in the acceleration estimations have a bigger impact onthe overall performance of the controllers. More importantly, when the noise anddelay in the estimated accelerations pass a certain threshold, the controller becomesinstable implying a sharp requirement on the accuracy and delay in the estimate ofthe acceleration in a platooning system.

Abstract [sv]

Platooning är en modern teknik inom fordonsindustrin som tillåter en grupp avfordon att köra på ett samverkande sätt. Närmare bestämt, använder ett antalfordon ett gemensamt styrsystem och kommunicerar aktivt för att kooperativtköra närmare varandra i en hög hastighet. Effekten utav detta blir minskning avluftmotståndet för den efterföljande fordon som i sin tur leder till avsevärdminskning av bränsleförbrukningen. Körning på kort avstånd mellan fordon i höghastighet medför dock flera större utmaningar.I detta arbete försöker vi ta itu med en av utmaningarna genom att designa enavståndsregulator för att hålla ett bestämt avstånd mellan medverkande fordon.För att underlätta arbetet antar vi att fordonen åker på en plan bana. Förstdesignas en grupp av P, PD och linjär kvadratisk regulatorer genom att beaktafordonets dynamik, hastighet och acceleration samt deras relativa avstånd.Därefter görs numeriska simuleringar för att testa och jämföra de konstrueraderegulatorerna. De numeriska simuleringarna visar att LQT- och PD-regulatorer harliknande prestanda och visar en liknande svarstid till avståndsförändringar.Ytterligare diskussioner kommer att hållas för att motivera likheter mellan LQToch PD prestationer.Avslutningsvis görs ytterligare simuleringar för att illustrera regulatorernaskänslighet för brus och fördröjning i insignalerna. Analyser visar att brus ochfördröjning i insignaler, specifikt i inkommande accelerationssignal har störrepåverkan på regulatorernas övergripande prestanda och om brus och fördröjning isignalen överskrider mer än ett tröskelvärde, resulterar att slutna systemet blirinstabilt vilket i sin tur sätter ett skarpare krav på noggrannhet och fördröjning iinsignaler till kontrollsystemet.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 35
Series
TRITA-EECS-EX ; 2019:5
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-253261OAI: oai:DiVA.org:kth-253261DiVA, id: diva2:1324281
Educational program
Master of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Examiners
Available from: 2019-06-13 Created: 2019-06-13 Last updated: 2019-06-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(731 kB)29 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 731 kBChecksum SHA-512
ba1cf2c83e5ba7565aa72e6011c51ccf2382da5cf311c687fb5cbe3a06ba7f455248a2af4e19b0cbd0775a025b89114d525367b15c588de014d476df38ac9837
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 29 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

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 49 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf