The aim of platooning is to enable several vehicles to drive in a convoy while each vehicle is controlled autonomously in longitudinal direction. All vehicles in the platoon are equipped with WiFi and can therefore apply Vehicle-to-Vehicle (V2V) communication. As a result, a short intermediate distance between the vehicles can be maintained. Reduction of the aerodynamic drag is the result of the short distance, which in turn, reduces the consumed fuel. This thesis is a part of a larger project, consisting of two other theses that investigate estimation of the sensor data. Other scenarios that may arise with the platooning concept, e.g. packet losses and time synchronization of the different sensors are also analyzed. The purpose of this master thesis is to develop and evaluate a Model Predictive Control (MPC) in the concept of platooning. The main focus lies on implementation of two types of MPC, centralized and distributed, and later on integration with the other two subsystems is performed. Results from the MPC itself are evaluated, principally in terms of fuel con- sumption and computational demand. The major part of the results are based on the complete system as one unit and covers different test scenarios such as WiFi loss and non-transmitting vehicle entering the platoon. A comparison of how much energy that is consumed by the engine between an HDV driving with its cruise control and an HDV driving in a platoon has been performed. With an intermediate distance of 10 meters, driving with varying velocity and ideal signals the energy consumption got reduced with an average of 11%. / Syftet med platooning är att flera tunga fordon kör tätt efter varandra i ett fordonståg. Varje fordon regleras autonomt i longitudinell riktning och är utrustad med WiFi. Detta bidrar till att fordonen kan kommunicera med varandra och denna kommunikation, även kallad Vehicle-to-Vehicle (V2V) - communication, leder till att det relativa avståndet mellan fordonen kan minskas, vilket i sin tur leder till minskat luftmotstånd och därmed minskad bränsleförbrukning. Detta examensarbete är en del av ett större projekt som består av ytterligare två examensarbeten. De andra två hanterar estimeringen av sensordata samt behandlar förlorat sensordata och tidssynkronisering av de olika sensorerna som används. Syftet med detta examensarbete är att utveckla och utvärdera en MPC regu- lator i platooning sammanhang. Huvudfokuset ligger på implementeringen, både centraliserad och distribuerad MPC, och integreringen med de två andra delsystemen. Resultaten från enbart MPC utvärderas i termer av bränsleförbrukning och även beräkningskapactiet, då MPC är känt för att vara väldigt beräkningskrävan- de och är ofta en begränsning för hårdvaran. Den största delen av resultaten är baserade på hela systemet och täcker olika scenarion som exempelvis dålig WiFi uppkoppling och att icke−sändande fordon intar platoonen. En jämförelse av hur mycket energi motorn förbrukade har gjorts mellan ett tungt fordon som kör med farthållaren påslagen och ett tungt fordon som kör i en platoon. Med ett relativt avstånd på 10 meter, varierande hastighet och icke brusiga signaler kan bränsleförbrukning minskas med ett medel på approximativt 11%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-78963 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kemppainen, Josefin |
| Publisher | Linköpings universitet, Institutionen för systemteknik, Linköpings universitet, Tekniska högskolan |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds