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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter (O) April 19, 2010

Regelung und Sicherheitsanalyse einer Gruppe Massenpunktfahrzeuge mit Hilfe energiebasierter Methoden Control and Safety Analysis of a Group of Point Mass Vehicles Using Energy Methods

Martín Guillermo Chávez Grunewald, Ibtissem Ben Makhlouf, Hial Diab, Vicente Mut, Stefan Kowalewski and Dirk Abel

Zusammenfassung

Dieser Beitrag beschreibt die energiebasierte Regelung einer Gruppe von Fahrzeugen, die als Massenpunkte in der Ebene modelliert werden. Es wird zuerst eine Umformung der kinetischen Energie durchgeführt, sodass die Komponenten der Geschwindigkeitsvektoren, welche die Abstände verändern, bei der Regelung unterschiedlich bestraft werden. Darüber hinaus werden virtuelle potentielle Energie und dissipative Terme hinzugefügt, um das System in einer Kolonnenkonfiguration zu stabilisieren. Zum Schluss werden ein Stabilitätsbeweis sowie eine Sicherheitsanalyse auf der Basis hybrider Automaten durchgeführt und die Ergebnisse vorgestellt.

Abstract

This paper presents a control design based on energy methods for a group of point mass vehicles moving on the plane. We first carry out a shaping of the kinetic energy by weighting differently velocities, which alter the spacing between vehicles. We then introduce virtual potential energy and a dissipative function in order to stabilize the system in such a way, that it reaches a platoon configuration. Finally, we carry out a safety analysis based on hybrid automata and present the results.


* Correspondence address: RWTH Aachen, Institut für Regelungstechnik, 58074 Aachen,

Published Online: 2010-04-19
Published in Print: 2010-04

© by Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München, Germany