Egy nyomon haladó járművek dinamikai modellezése és stabilizálása  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
128422
típus K
Vezető kutató Csernák Gábor
magyar cím Egy nyomon haladó járművek dinamikai modellezése és stabilizálása
Angol cím Dynamical modelling and stabilization of single track vehicles
magyar kulcsszavak önvezetés, gumikerék, digitális hatások, időkésés
angol kulcsszavak autonomous vehicle, tyre, digital effects, time delay
megadott besorolás
Műszaki Mechanika (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)100 %
zsűri Gépész-, Építő-, Építész- és Közlekedésmérnöki
Kutatóhely Műszaki Mechanikai Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Antali Máté
Beregi Sándor
Gyebrószki Gergely
Horváth Hanna Zsófia
Licskó Gábor
Magyar Bálint
Miklós Ákos
Takács Dénes
Várszegi Balázs
Vörös Illés
projekt kezdete 2018-10-01
projekt vége 2023-09-30
aktuális összeg (MFt) 44.949
FTE (kutatóév egyenérték) 17.53
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A kutatás során az önvezető járművek dinamikájával, instabil mozgásának stabilizálásával, azaz a jármű mozgásszabályozásával foglalkoztunk. Mindehhez a jármű különböző bonyolultságú mechanikai modelljeit alkottuk meg. A síkbeli bicikli modell segítségével sávtartó szabályozást terveztünk. A szabályozási körben megjelenő időkésések, nemlineritások és nemsimaságok stabilitásra gyakorolt hatását elemeztük elméleti és kísérleti úton. Egy kisskálájú kísérleti berendezést hoztunk létre, mellyel lehetőség nyílt elméleti eredményeink igazolására. Olyan módosított szabályozást fejlesztettünk ki, mellyel kiküszöbölhető a rendszer nagy zavarásokkal szembeni érzékenysége. Vizsgáltuk az önvezető járműhöz kötött utánfutó stabilitását is. Az utánfutóval való tolatáshoz pályakövető szabályozást terveztünk, melyet kisskálájú kísérletben is teszteltünk. Az önvezető kerékpár/elektromos roller térbeli mechanikai modelljét megalkotva olyan szabályozást fejlesztettünk ki, amely a kormányzáson keresztül képes álló helyzetben egyensúlyozni. Meghatároztuk a szabályozásban megjelenő időkésés maximális értékét. Egy elektromos roller geometriai paramétereinek optimalizálása alapján átalakítottunk egy valódi rollert elméleti eredményeink igazolására. A fenti modellekben megjelenő kerék-talaj érintkezés mellett más kontakt dinamikai problémákhoz, valamint a szabályozásban megjelenő mintavételezéshez és kvantáláshoz kapcsolódó jelenségek megértésével kapcsolatban is számos eredmény született.
kutatási eredmények (angolul)
In the research project, we focused on the dynamics of autonomous vehicles and the stabilization of their unstable motion. Namely, the project dealt with the motion control of vehicles. Mechanical models of the vehicle with different complexity were constructed. Using the in-plane bicycle model, a lane keeping controller was designed. The effects of time delays, non-linearities and non-smoothness on stability were analyzed theoretically and experimentally. A small-scale experimental test rig was built that allowed the validation of the theoretical results. A modified controller has been designed to eliminate the sensitivity of the system against large disturbances. The stability of the trailer attached to the autonomous vehicle was also investigated. A path following control for reversing with a trailer was introduced, which was tested in the small-scale experimental rig. By the use of a spatial mechanical model of the self-driving bicycle/e-scooter, a controller was developed that can balance the standstill vehicle by the steering. The maximum value of the time delay in the control loop was determined. Based on the optimization of the geometric parameters of an e-scooter, a real e scooter was reconstructed to verify our theoretical results. Many results were also obtained in relation to the wheel-ground and other contact dynamic problems appearing in the above mentioned models, as well as for the phenomena related to sampling and quantization in control loops.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=128422
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Vörös Illés; Orosz Gábor; Takács Dénes: On the global dynamics of path-following control of automated passenger vehicles, NONLINEAR DYNAMICS 111 pp. 8235-8252., 2023
Beregi Sándor; Avedisov Sergei S; He Chaozhe R; Takács Dénes; Orosz Gábor: Connectivity-based delay-tolerant control of automated vehicles: theory and experiments, IEEE Transactions on Intelligent Vehicles 8(1) pp. 275-289, 2023
Mihályi Levente; Takács Dénes: Linear Stability of Reversing a Car-trailer Combination, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING 67 : 2 pp. 87-93., 2023
Bártfai András; Vörös Illés; Takács Dénes: Stability analysis of a digital hierarchical steering controller of autonomous vehicles with multiple time delays, JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL, 2023
Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Numerical Analysis on Shimmying Wheels with Dry Friction Damper, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING 67 : 2 pp. 118-126, 2023
Dobák Dávid; Csernák Gábor: Negyed és fél járműmodell identifikációjának GP-LFM technikával való megvalósíthatósága, MESTERSÉGES INTELLIGENCIA 5 : 1 pp. 35-49. , 15 p., 2023
Vörös Illés; Takács Dénes; Orosz Gábor: Safe Lane-Keeping with Feedback Delay: Bifurcation Analysis and Experiments, IEEE CONTROL SYSTEMS LETTERS 7 pp. 1147-1152., 2022
Beregi Sándor, Takács Dénes, Gyebrószki Gergely, Stépán Gábor: Theoretical and experimental study on the nonlinear dynamics of wheel-shimmy, NONLINEAR DYNAMICS 98, 2581–2593 (2019), 2019
Csernák Gábor; Wohlfart Richárd; Magyar Bálint; Virosztek Attila; Hénap Gábor; Miklós Ákos; Stépán Gábor: Experimental Detection of Shock Waves by Exploiting the Electromechanic Effect, Modern Practice in Stress and Vibration Analysis, 2022
Gyebrószki Gergely; CSernák Gábor: Tracking basin boundaries with Clustered Simple Cell Mapping method, European Nonlinear Dynamics Conference, ENOC 2022, July 17-22, 2022, Lyon, France, 2022
Beregi Sándor; Avedisov Sergei S; He Chaozhe R; Takács Dénes; Orosz Gábor: Connectivity-based delay-tolerant control of automated vehicles: theory and experiments, IEEE Transactions on Intelligent Vehicles Early Access , 15 p., 2022
Horváth, Hanna Zsófia; Takács, Dénes: Stability and local bifurcation analyses of two-wheeled trailers considering the nonlinear coupling between lateral and vertical motions, NONLINEAR DYNAMICS 107 pp. 2115-2132. , 18 p., 2022
Lu Hangyu; Stépán Gábor; Lu Jianwei; Takács, Dénes: Dynamics of vehicle stability control subjected to feedback delay, EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS 96 Paper: 104678 , 13 p., 2022
Qin Wubing B; Zhang Yiming; Takács Dénes; Stépán Gábor; Orosz Gábor: Nonholonomic dynamics and control of road vehicles: moving toward automation, NONLINEAR DYNAMICS , 46 p., 2022
Vörös Illés; Takács Dénes: Lane-keeping control of automated vehicles with feedback delay: nonlinear analysis and laboratory experiments, EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS 93 Paper: 104509 , 13 p., 2022
Beregi Sándor: Nonlinear analysis of the delayed tyre model with control-based continuation, NONLINEAR DYNAMICS , 15 p., 2022
Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Control Design for Balancing a Motorbike at Zero Longitudinal Speed, In: Proceedings of 15th International Symposium on Advanced Vehicle Control, AVEC’22 p. 1 , 4 p., 2022
Mihályi Levente; Vörös Illés; Takács, Dénes: Reversing a Truck-Full Trailer Considering the Feedback Delay, In: Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Vehicle Control, AVEC’22 pp. 1-4. Paper: Mo1C-04 , 4 p., 2022
Mihályi Levente; Takács Dénes: Tolatás szabályozása összetett járműszerelvény esetében, In: XXX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia - OGÉT 2022 Kolozsvár, Románia : Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) pp. 218-221. , 4 p., 2022
Vörös Illés; Takács Dénes: Stability Analysis of a Hierarchical Lane-keeping Controller with Feedback Delay, In: Proceedings of the 17th IFAC Workshop on Time Delay Systems pp. 1-6. , 6 p., 2022
Vörös Illés; Takács Dénes; Orosz Gábor: Unsafe Parameter Zones of a Lane-Keeping Controller with Feedback Delay: Bifurcation Analysis and Experiments, In: Proceedings of the 15th International Symposium on Advanced Vehicle Control, AVEC’22 pp. 1-4. Paper: Mo1A-02 , 4 p., 2022
Vörös Illés; Takács Dénes: The Effects of Measurement Noise on Vehicle Motion Control with Delayed State Feedback, In: ENOC 2022 - Book of abstracts : 10th European Nonlinear Dynamics Conference, July 17-22, 2022 Lyon, France pp. 682-687. , 6 p., 2022
Szabó András; Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Simplified mechanical model for balancing a motorbike with steering at zero speed, In: Book of Abstracts of the10th ECCOMAS Thematic Conference on MULTIBODY DYNAMICS Budapest, Magyarország pp. 288-289. , 2 p., 2021
Mihályi Levente; Vörös Illés; Várszegi Balázs; Takács Dénes: Reversing a Truck-Full Trailer Combination in the Presence of Feedback Delay, In: Book of Abstracts of the1 0th ECCOMAS Thematic Conference on MULTIBODY DYNAMICS pp. 300-301. Paper: ID: 200 , 2 p., 2021
Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Nonlinear Analysis of the Snaking Motion of Towed Vehicles, In: ENOC 2022 - Book of abstracts : 10th European Nonlinear Dynamics Conference, July 17-22, 2022 Lyon, France p. 882 , 2 p., 2022
Köpeczi-Bócz Ákos Tamás; Sykora Henrik; Takács Dénes: Data-driven delay identification with SINDy, Proceedings of the Third International Nonlinear Dynamics Conference (NODYCON 2023), 2023
Magyar Bálint; Csernák Gábor; Zana Roland; Wohlfart Richárd; Miklós Ákos; Stépán Gábor: Quantitative characterization of the effect of bolt pretension on modal properties, Proceedings of the 29th International Congress on Sound and Vibration, Paper: 298 , 8 p., 2023
Vörös Illés; Takács Dénes: The effects of road curvature on the stability of path-following of automated vehicles, Proceedings of the Third International Nonlinear Dynamics Conference (NODYCON 2023) (2023) pp. 1-10. , 10 p., 2023
Dobák Dávid; Csernák Gábor: Gauss-folyamat alapú látens erő modell alkalmazása mechanikai rendszerek identifikációjára, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Vörös, Illés ; Várszegi, Balázs ; Takács, Dénes: The effects of tire dynamics on the performance of finite spectrum assignment of vehicle motion control, JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL published online pp. 1-13. , 13 p. (2021), 2021
Vörös, Illés ; Turányi, László ; Várszegi, Balázs ; Takács, Dénes: Small-scale Experimental Test Rig for Lateral Vehicle Control, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING 65 : 2 pp. 163-170. , 8 p. (2021), 2021
Horváth, Ádám ; Béda, Péter ; Takács, Dénes: Modelling and stability analysis of a longitudinal wheel dynamics control loop with feedback delay, VEHICLE SYSTEM DYNAMICS - : - pp. 1-23. , 23 p. (2021), 2021
Sergei, S. Avedisov ; Chaozhe, R. He ; Dénes, Takács ; Gábor, Orosz: Machine learning-based steering control for automated vehicles utilizing V2X communication, 2021 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 2021
Bártfai, András ; Takács, Dénes ; Vörös, Illés: Időkésés és mintavételezés hatása egy autó sávtartó szabályozásában, Barabás, István (szerk.) XXIX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia OGÉT 2021 Kolozsvár, Románia : Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) (2021) pp. 204-207. , 4 p, 2021
Csernák, Gábor ; Licskó, Gábor: Asymmetric and chaotic responses of dry friction oscillators with different static and kinetic coefficients of friction, MECCANICA 56 pp. 2401-2414. , 14 p. (2021), 2021
Gyebrószki, Gergely ; Csernák, Gábor ; Milton, John G. ; Insperger, Tamás: The effects of sensory quantization and control torque saturation on human balance control, CHAOS 31 : 3 p. 033145 , 12 p. (2021), 2021
Magyar, Bálint ; Pere, Balázs ; Csernák, Gábor ; Zana, Roland ; Wohlfart, Ri-chárd ; Stépán, Gábor: EXPERIMENTAL IDENTIFICATION OF CONTACT DAMPING IN ASSEMBLED STRUCTURES, 25th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, August 22-27, 2021, 2021
Magyar, Bálint ; Pere, Balázs ; Csernák, Gábor ; Zana, Roland ; Wohlfart, Ri-chárd ; Stépán, Gábor: The Broad Variety of Frictional Contacts: from Frictional Sliding to Quasi-Slip, SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems, May 23-27, 2021, 2021
Vörös, Illés ; Várszegi, Balázs ; Takács, Dénes: The effects of tire dynamics on the performance of finite spectrum assignment of vehicle motion control, JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL 28 : 1-2 pp. 45-57. , 13 p., 2022
Csernák Gábor: Analysis of pole acceleration in spatial motions by the generalization of pole changing velocity, ACTA MECHANICA 230: p. 2607., 2019
Gyebrószki Gergely, Csernák Gábor: Twofold quantization in digital control: deadzone crisis and switching line collision, NONLINEAR DYNAMICS 98: (2) pp. 1365-1378., 2019
Beregi Sándor ; Takács, Dénes ; Stépán, Gábor: Bifurcation analysis of wheel shimmy with non-smooth effects and time delay in the tyre–ground contact, NONLINEAR DYNAMICS 98 : 1 pp. 841-858. , 18 p., 2019
Várszegi Balázs, Takács Dénes, Orosz Gábor: On the nonlinear dynamics of automated vehicles - A nonholonomic approach, EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS 74 pp. 371-380. , 10 p., 2019
Vörös, Illés ; Várszegi, Balázs ; Takács, Dénes: Lane Keeping Control Using Finite Spectrum Assignment With Modeling Errors, Rapid Fire Interactive Presentations: American Society of Mechanical Engineers (ASME), (2019) p. DSCC2019-8960 Paper: V003T18A002, 2019
Vörös, Illés; Takács, Dénes: Bifurcation Analysis of a Lane Keeping Controller with Feedback Delay, ASME 2020 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference (IDETC-CIE 2020) Paper: DETC2020-22387, 2020
Vörös, Illés Takács, Dénes: The Effects of Trailer Towing on the Dynamics of a Lane-Keeping Controller, ASME 2020 Dynamic Systems and Control Conference (DSCC2020) Proceedings (2020) Paper: DSCC2020-3141, 2020
Horváth, Hanna Zsófia; Takács, Dénes: Numerical and Experimental Bifurcation Analysis of Trailers, ASME 2020 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference (IDETC-CIE 2020) Paper: DETC2020-22461, 2020
Horváth, Hanna Zsófia; Takács, Dénes: The effect of time delay on the stability control of trailers, ASME 2020 Dynamic Systems and Control Conference (DSCC2020) Proceedings (2020) Paper: DSCC2020-3254, 2020
Horvath, Hanna Zsofia; Takacs, Denes: Analogue Models of Rocking Suitcases and Snaking Trailers, ) Nonlinear Dynamics of Structures, Systems and Devices Springer International Publishing, (2020) pp. 117-126., 2020
Beregi, Sandor; Takacs, Denes; Gyebroszki, Gergely; Stepan, Gabor: Theoretical and experimental study on the nonlinear dynamics of wheel-shimmy, NONLINEAR DYNAMICS 4 pp. 2581-2593., 2019
Mi, Tian; Stepan, Gabor; Takacs, Denes; Chen, Nan: Vehicle Shimmy Modeling With Pacejka's Magic Formula and the Delayed Tire Model, JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND NONLINEAR DYNAMICS 15 : 3 Paper: 031005, 2020
Csernák Gábor: Analysis of pole acceleration in spatial motions by the generalization of pole changing velocity, ACTA MECHANICA 230: p. 2607., 2019
Gyebrószki Gergely, Csernák Gábor: The Hybrid Micro-chaos Map: Digitally Controlled Inverted Pendulum with Dry Friction, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING 63: (2) pp. 148-155., 2019
Gyebrószki Gergely, Csernák Gábor: Twofold quantization in digital control: deadzone crisis and switching line collision, NONLINEAR DYNAMICS 98: (2) pp. 1365-1378., 2019
Csernák Gábor: A pólusvándorlási sebesség általánosítása tetszőleges térbeli mozgások esetére, http://www.mamek.uni-miskolc.hu/index.php/xiii-mamek/mamek13/paper/view/345, 2019
Beregi Sándor ; Takács, Dénes ; Stépán, Gábor: Bifurcation analysis of wheel shimmy with non-smooth effects and time delay in the tyre–ground contact, NONLINEAR DYNAMICS 98 : 1 pp. 841-858. , 18 p., 2019
Horváth Hanna Zsófia, Takács Dénes: Analogue Models of Rocking Suitcases and Snaking Trailers, In: NODYCON Book of abstracts pp. 55-56. , 2 p., 2019
Várszegi Balázs, Takács Dénes, Orosz Gábor: On the nonlinear dynamics of automated vehicles - A nonholonomic approach, EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS 74 pp. 371-380. , 10 p., 2019
Vörös Illés, Várszegi Balázs, Takács Dénes: Időkéséssel terhelt járműmodell predikció alapú szabályozása, In: XIII. Magyar Mechanikai Konferencia, Miskolc-Egyetemváros, Magyarország, Paper: 366, 2019
Beregi Sándor, Takács Dénes, Gyebrószki Gergely, Stépán Gábor: Theoretical and experimental study on the nonlinear dynamics of wheel-shimmy, NONLINEAR DYNAMICS (online) pp 1–13, 2019
Békési Balázs János; Antali Máté; Csernák Gábor: Phase portraits and bifurcations induced by dynamic friction models, Multibody 2023, ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics 224 Paper: 224 , 2 p., 2023
Mihályi Levente; Takács Dénes: Nyerges vontató pályakövető tolatása körív mentén, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Önvezető elektromos kétkerekű jármű egyensúlyozása, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Köpeczi-Bócz Ákos Tamás; Sykora Henrik; Takács Dénes: Időkésés adatalapú identifikációja SINDy algoritmus segı́tségével, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Vörös Illés; Takács Dénes: Önvezető jármű pályakövető szabályozásának nemlineáris vizsgálata, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Takács Dénes; Avedisov S Sergei; He Chaozhe R; Orosz Gábor: Önvezetés jármuvek közötti kommunikációs adatokon tanított neurális hálózat segítségével, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Az előadások összefoglalói (2023) 85 p. p. 1, 2023
Mihályi Levente; Takács Dénes: Small-Scale Experiments on Reversing Semitrailers, Book of Abstracts. DAS 2023, 189 p. pp. 38-39. , 2 p., 2023
Miklós Ákos; Wohlfart Richárd; Hénap Gábor; Magyar Bálint; Zana Roland; Csernák Gábor; Stépán Gábor: Measurement of the thermoelastic effect of a 1D elastic wave propagating in a magnetized rod, 13th International Congress on Thermal Stresses : Abstracts for presentations at ICTS 2023 (2023) pp. 39-39. , 1 p., 2023
Horváth Hanna Zsófia; Takács Dénes: Stability control of two-wheeled trailers, NODYCON 2023 Book of abstracts (2023) 590 p. p. 1 , 1 p., 2023
Köpeczi-Bócz Ákos Tamás; Takács Dénes; Sykora Henrik: Extraction of vehicle kinematics from traffic videos, Book of Abstracts. 39th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics (2023) 189 p. pp. 64-65. , 2 p., 2023





 

Projekt eseményei

 
2021-01-13 16:53:36
Résztvevők változása
2020-01-07 14:50:02
Résztvevők változása




vissza »