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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Modelo e observadores de estados para dinâmica de veículos terrestres
Title Alternative: Models and states observers for dynamics of vehicle terrestrial
Author: Daiha, Helder Richardison, 1989-
Advisor: Ferreira, Janito Vaqueiro, 1961-
Abstract: Resumo: Nos últimos anos busca-se cada vez mais reduzir o número de acidentes no trânsito, nos quais milhões de pessoas são mortas ou feridas todos os anos. Pesquisas mostram que quase a totalidade dos acidentes, ainda que de forma parcial, é atribuído à erros humanos. As soluções para este problema têm sido direcionadas no sentido de desenvolver ferramentas de auxílio ao condutor do veículo que estão relacionados ao desenvolvimento de veículos autônomos. Tais tecnologias tem contribuído significativamente para o aumento da segurança, porém estes sistemas são limitados às informações disponíveis pelo veículo. Entretanto, se as tecnologias atuais tiverem à sua disposição o ângulo de deriva e a configuração das forças que agem nos pneus do veículo, elas podem aumentar de maneira considerável o controle e, consequentemente, a sua segurança. Todavia, estas informações não são medidas de maneira direta por razões técnicas ou econômicas. Com o objetivo de obter estas informações, neste trabalho foram desenvolvidos dois observadores de estados que funcionam como "sensores virtuais". Para isso um modelo computacional foi construído utilizando o solfware MATLAB®/Simulink que simula as dinâ- micas vertical e lateral do veículo. Após elaboração deste modelo, foram projetados os observadores de estados, um observador para estimar os estados da dinâmica vertical e o outro para estimar os estados relacionados à dinâmica planar. Para o observador empregado na dinâmica vertical foi utilizado o algoritmo de Kalman linear, e para a dinâmica planar foi aplicado o filtro de Kalman estendido. Para avaliar o desempenho dos observadores foram aplicados alguns testes com objetivo de simular situações reais de condução do veículo. Mediante os resultados obtidos pôde-se concluir que tanto o filtro de Kalman linear quanto o estendido são algoritmos adequados para as aplicações realizadas

Abstract: In recent years there is a search for increasingly reducing the number of traffic accidents in which millions of people are killed or injured every year. Researches have shown that the most accidents, even partially, are attributed to human error. Solutions to this problem have been directed to develop support tools to assist the driver of the vehicle which are related to the development of autonomous vehicles. Such technology has contributed significantly to increase security, but these systems are limited to the information available from the vehicle. However, if the current technologies possess at its disposal the slip angle and the set of the forces acting on the vehicle tires, they will increase considerably the control and, consequently, its safety. However, this information can not be measured in a direct way for technical or economic reasons. In order to obtain this information, this work developed two state observers that function as "virtual sensors". For this, a computational model was built in the software MATLAB®/ Simulink to simulate the vertical and lateral dynamics of the vehicle. After the elaboration of this model. Then the state observers were designed, an observer to estimate the states of the vertical dynamics and the other to estimate the states related to the planar dynamics. The observer implemented in the vertical dynamics was the linear Kalman algorithm and the planar dynamic¿s observer was the extended Kalman filter. To evaluate the performance of the observers some tests were applied in order to simulate real vehicle driving situations. Through the obtained results it could be concluded that both the linear and extended Kalman filters are suitable for the applications performed
Subject: Veículos - Dinâmica
Kalman, Filtragem de
Pneus
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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