КІБЕР-ФІЗИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СПІЛЬНОГО РУХУ ВЕДУЧОГО І ВЕДЕНОГО ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

Bohdan Blahitko, D. Myronyuk, P. Levush

Анотація


Відповідно до принципів побудови кібер-фізичних систем реалізована модель системи управління рухом ведучого і веденого електромобілів. Ведучий електромобіль-лідер виконаний у вигляді легкого триколісного шасі масою 0.5 кг з габаритними розмірами 17х25х6 см. Ведений електромобіль реалізований на важкій гусеничній платформі масою 2.2 кг з габаритними розмірами 21х36х8 см. Механічний зв’язок між ведучим і веденим електромобілями відсутній. Акумуляторні батареї забезпечують електричне живлення кожного з електромобілів. На кожному електромобілі встановлений мікроконтролер, який керує швидкістю обертання коліс. Тут використовується принцип керування рухом подібним до керування трактором. Головною інформацією є значення швидкостей руху ведучого і веденого електромобілів, які вимірюються кожні 0,1 с. Обидва мікроконтролери обладнані модулем Bluetooth. Найважливішою частиною реалізації кібер - фізичної моделі спарки лідер-ведений електромобілі є необхідність ввести в модель команди людини-водія. Пропонується надати людині-водію можливість дистанційного управління рухом лідера-ведучого автомобіля по радіоканалу Bluetooth на смартфоні. При спільному русі ведучого і веденого електромобілів зв’язок між ними, а також команди управління людиною базується на принципі Mesh Network (Flood). Mesh Network дозволяє передавати кожному вузлу в цій мережі певні сигнали. Нові параметри швидкості (MotorService) надсилаються центральним пристроєм Bluetooth, таким як CySmart PC Tool або подібним після підключення до будь-якого вузла. У цьому проекті використовується метод підключення, де Bluetooth з'єднання встановлюється між двома вузлами перед передачею даних. Опісля того, як дані були отримані вузлом, вузол перемикає роль профілю для підключення до інших вузлів і передачі тих самих даних. Реалізована кібер-фізична модель спільного руху ведучого і веденого електромобілів показала задовільні результати під час руху в одній смузі по прямій при дистанційному управлінні людиною-водієм на віддалі до 62 м.

Ключові слова: кібер-фізична система, контроль, електромобілі з керуванням людиною, електромобілі з автономним керуванням, безпечна відстань між транспортними засобами.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


  1. H. Peter. A car-following model for urban traffic simulation / Traffic Engineering & Control, vol. 39, no. 5, 1998, pp. 300–302. URL: http://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=85772
  2. Modeling of Car-Following Required Safe Distance Based on Molecular Dynamics / Dayi Qu, Xiufeng Chen, Wansan Yang, and Xiaohua Bian //Automobile and Transportation College, Qingdao Technological University, China, 2013, рр. 7. URL: https://downloads.hindawi.com/journals/mpe/ 2014/604023.pdf
  3. A vehicle rear-ends anti-collision method based on safety distance model / J. S. Kong, F. Guo, and X. P. Wang //Journal of dynamics and control: Automotive Electronics, vol. 24, no. 11, pp. 251–253, 2008. URL: http://dlxykzxb.cnjournals.net/jdcen/article/html/20210323005?st=article_issue
  4. A car-following model incorporating excess critical speed concept / G. S. Gurusinghe, T. Nakatsuji, Y. Tanaboriboon, K. Takahashi, J. Suzuki // Journal of Eastern Asia Society for Transportation Studies, vol. 4, no. 2, 2001, pp. 171–183. URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/easts/
  5. Sandip Roy, Sajal K. Das, Principles of Cyber-Physical Systems. Cambridge University Press October 2020, URL: https://doi.org/10.1017/9781107588981
  6. Lv, C., Hu, X., Sangiovanni‑Vincentelli, A., Martinez, C. M., Li, Y., & Cao, D. (2019). Driving-Style-Based Codesign Optimization of an Automated Electric Vehicle: A Cyber-Physical System Approach. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Volume: 66, Issue: 4, April 2019. https://doi: 10.1109/TIE.2018.2850031




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/eli.20.2

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.