Otonom araç konvoylarında kooperatif adaptif seyir kontrol sistemi için farklı haberleşme topolojilerinin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of different communication topologies for cooperative adaptive cruise control system in autonomous vehicle convoys
Yazar: BEYHANNUR GÜLDEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUMİN TOLGA EMİRLER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering ; Ulaşım = Transportation

Özet:
Bu tez beş başlık altında incelenmiştir. Öncelikle, birinci bölümde literatür taraması ve kısa bir giriş yapılmıştır. Daha sonra seyir sistemlerinin tanımı ve bu sistemlerin çalışma mantığı anlatılmıştır. Aynı zamanda bu sistemlerin çalışmasında gerekli olan donanım sistemleride ikinci bölüme eklenmiştir. Ayrıca elektrikli ve klasik araçların teknolojik gelişim süreçleri ve otonom araçların fayda ve zararlarına değinilmiştir. Daha sonra üçüncü bölümde, literatürdeki çalışmalara değinildikten sonra doğrusal olan araç modellemesi ve kontrol system tasarımı bölümleri adaptif seyir kontrol ve kooperatif adaptif seyir control sistemleri için anlatılmıştır.Yine üçüncü bölümde adaptif seyir kontrol ve kooperatif adaptif kontrol sistemlerinin tasarımındaki bir kontrol problemi olarak konvoy kararlılığı anlatılmıştır. Üçüncü bölümün son kısmında ise bu seyir kontrol sistemlerinin kullandığı haberleşme topolojilerinin gelişim süreci ve genellikle kullanılan çeşitleri hakkında bilgi verilmiştir.
Dördüncü bölüm olan benzetim çalışmaları kısmında, ilk olarak doğrusal olan sistem tasarımı için adaptif seyir kontrol ve kooperatif adaptif kontrol sistemleri MATLAB / Simulink ortamında sekiz araçtan oluşan otonom bir araç konvoyu olarak tasarlanmış ve modellenmiştir. Daha sonra bir ivme girişi verilerek ve her haberleşme topolojisi kullanılarak çıktıları analiz edilmiştir. Daha sonra yine aynı şekilde doğrusal olan sistem tasarımı için adaptif seyir kontrol ve kooperatif adaptif kontrol sistemleri MATLAB / Simulink ortamında sekiz araçtan oluşan otonom bir araç konvoyu olarak tasarlanmış ve modellenmiştir. Bu modele ise MATLAB /Simulink'te bulunan sürüş çevrimi bloğundan ivme ve hız girişleri verilerek her haberleşme topolojisi için çıktıları analiz edilmiştir. Beşinci ve son bölüm olan sonuç bölümünde yapılan benzetim sonuçları karşılaştırılmış ve analizleri yorumlanmıştır.

Abstract:
This thesis has been examined under five headings. First, in the first chapter, a literature review and a brief introduction are made. Then, the definition of navigation systems and the working logic of these systems are explained. At the same time, the hardware systems required for the operation of these systems have been added to the second section. In addition, the technological development processes of electric and classical vehicles and the benefits and harms of autonomous vehicles are mentioned. Then, in the third chapter, after mentioning the studies in the literature, linear vehicle modeling and control system design sections are explained for adaptive cruise control and cooperative adaptive cruise control systems. In the third chapter, convoy stability is explained as a control problem in the design of adaptive cruise control and cooperative adaptive control systems. In the last part of the third chapter, information is given about the development process of the communication topologies used by these cruise control systems and the generally used types.
In the fourth section, simulation studies, firstly, for the linear system design, adaptive cruise control and cooperative adaptive control systems were designed and modeled as an autonomous vehicle convoy consisting of eight vehicles in the MATLAB / Simulink environment. Then, a acceleration input was given and the outputs were analyzed using each communication topology. Then, for the same linear system design, adaptive cruise control and cooperative adaptive control systems were designed and modeled as an autonomous vehicle convoy consisting of eight vehicles in the MATLAB / Simulink environment. Acceleration and speed inputs were given to this model from the drive cycle block in MATLAB / Simulink, and the outputs were analyzed for each communication topology. In the fifth and last chapter, the results, the simulation results are compared and their analyzes are interpreted.