Academic literature on the topic 'Convoi du véhicule'

Résumé : La croissance démographique, constatée en ce XXIe siècle en Afrique, met à nu l’insuffisance des infrastructures de transports, longtemps décriée. Le transport en commun doit compter de nos jours sur le phénomène des mototaxis. Cette étude vise comme objectif de déterminer les caractéristiques des conducteurs de moto taxis et d’évaluer l’appréciation qu’ils ont de leur métier. L’étude a été menée dans la ville de Kabinda, province de Lomami, en République Démocratique du Congo. Il s’agissait d’une étude descriptive et observationnelle durant la période de deux mois, Juin et Juillet 2022. Le questionnaire avait servi à la récolte des données. Les résultats de cette étude ont démontré que les conducteurs des motos taxis (motards) sont tous de sexe masculin, jeunes et dévoués à leur métier. Le mauvais état des routes, la rapidité de déplacement (au lieu d’attendre que le véhicule se remplisse), le chômage après les études et la liberté d’exercer le métier sont des opportunités qui favorisent l’émergence de transport en commun par moto. La majorité des conducteurs des mototaxis apprécient leur métier, source des survies pour les ménages. Il se dégage, d’après nos constations un besoin urgent à ce que le pouvoir public s’intéresse à court terme à l’organisation de cette profession ; et à long terme à améliorer l’état des routes, disposer de transport urbain par véhicules et bannir professionnellement cette activité pour l’intérêt public. Mots-clés : Motard, Boda-Boda, Mototaxis, Conducteur de Moto, Kabinda, RDC Abstract: The demographic growth observed in Africa in the 21st century has exposed the inadequacy of transport infrastructure, which has long been decried. Public transport must nowadays rely on the phenomenon of motorbike taxis. The aim of this study is to determine the characteristics of motorbike taxi drivers and to assess their appreciation of their profession. The study was conducted in the town of Kabinda, Lomami province, in the Democratic Republic of Congo. It was a descriptive and observational study during the period of two months, June and July 2022. The results of this study showed that motorbike taxi drivers (“Motards”) are all male, young and dedicated to their profession. The poor state of the roads, the speed of travel (instead of waiting for the vehicle to fill up), unemployment after studying and the freedom to practice the trade are opportunities that favour the emergence of public transport by motorbike. The majority of motorbike taxi drivers enjoy their job, which is a source of survival for their households. According to our observations, there is an urgent need for the public authorities to take an interest in the short term in the organisation of this profession, and in the long term to improve the state of the roads, to provide urban transport by vehicle and to banish this activity professionally in the public interest. Keywords: Boda-Boda, Public transport, Motorcycle drivers, Kabinda, DRC

Le travail de thèse de Baudoin Dafflon se situe dans la thématique générale des systèmes auto-organisés, dans la version centrée sur les systèmes multi-agents. Ce travail repose sur l’idée que l’organisation d’un système distribué peut émerger à partir du comportement de chacune des d’entités autonomes et proactives qui le composent. L’organisation émergente satisfait l’objectif confié au système auto-organisé. Cette thèse s’est particulièrement occupé de domaines applicatifs où les systèmes auto-organisés sont formés par des entités matérielles intelligents, en général mobiles, situées dans un environnement physique relativement incertain. Ses études de cas appartiennent à la problématique de la conduite en convoi de flottes de véhicules autonomes.En particulier, B. Dafflon s’est intéressé à la prise de décision pour ce genre de systèmes. Cette question est particulièrement importante lorsque l’environnement est incertain, soit par ce que les entités autonomes en ont une connaissance imparfaite, soit par ce que des phénomènes aléatoires peuvent se produire. Dans ce cas chaque entité doit décider, de façon décentralisée quelle est la meilleure action locale à exécuter pour que l’organisation globale soit préservée. Si bien l’échange d’informations entre entités n’est pas exclu d’emblée pour ce type de systèmes, les travaux de cette Thèse ont été conduits en adoptant la contrainte de non-communication, dans le but d’explorer la portée des approches purement autonomes et locales de la prise de décision par les agents.Parmi les contributions substantielles apportées par cette thèse nous pouvons mentionner les suivants. Premièrement, la proposition d’une architecture qui sépare la fonction décision de la fonction contrôle, ce qui permet de mieux intégrer des fonctionnalités qui prennent en compte l’incertain. Un exemple dans le domaine applicatif (la conduite en convoi) serait l’évitement d’obstacles. Deuxièmement, B. Dafflon propose l’introduction d’une hiérarchie de systèmes multi-agents où la prise de décision est également envisagée comme un processus auto-organisé dans un monde virtuel d’agents. Ce monde virtuel est défini par un processus d’abstraction des informations données par les percepts des agents matériels. Finalement, cette Thèse propose des modèles d’interaction pour ces agents virtuels qui reposent sur des processus physiques (lois d’attraction-répulsion, dynamique des gazes, ...). L’intérêt en est que la décision peut être élaborée de façon calculatoire, en évaluant des indicateurs globaux inspirés des processus physiques modélisés.Les travaux présentés dans cette thèse ont été effectués et ont été financés par le projet ANR-VTT SafePlatoon
Baudoin Dafflon’s doctoral work is placed in the general frame of self-organised systems. This kind of systems bases on the hypothesis that their organizationcan be the result of the individual behaviour of each one of the autonomous and proactive component entities. This emergent organization satisfies the objectives entrusted to the self-organizing system. This thesis is mainly directed to application domains in which the self-organizing system is composed of intelligent, frequently mobile material devices places in a physical, uncertain environment. Case-studies made included in this Thesis belong to the vehicle platoon problem.This Thesis interests mainlyto the decision-making problem of the self organizing systems of this kind. This aspect is particularly important when the system evolves in an uncertain environment. Uncertainty can be the consequence of an imperfect knowledge of the environment or because of the occurrence of unpredictable events. In those situations the autonomous entities have to decide locally about the best action to be performed in order for the global organization to be maintained. Even if information exchange among autonomous entities is not excluded a-priori, this doctoral work has been done under the restriction of non-communication, in order to investigate the reach of completely de-centralised approaches.Among the contributions of this thesis we can mention the following. Firstly, the proposal of an architecture that separates decision making and control, thereby allowing a simpler integration of uncertainty-management. An example from the application domain (vehicle platoons) is obstacle avoidance. Secondly, this thesis introduces a hierarchy of multi-agent systems such that decision-making is also conceived as a self-organized process in a virtual agent’s world. The later is built from an abstraction process based on the perceptions produced by material agents. Lastly, this thesis proposes physics-inspired interaction mechanisms for virtual agents. Those interaction models based on phenomena such as attraction-repulsion forces or gas dynamics, allow for a computational decision making process based on the laws and properties of the adopted physical models.Doctoral work presented in this Thesis has been done in the framework of the ANR-VTT project

Les réseaux de véhicules sont une technologie émergente intégrant les dernières techniques de communication. Sans infrastructure, le réseau est un réseau dit ad hoc, un protocole de routage doit donc être utilisé pour assurer les communications inter-véhiculaires. Nous appelons ce type de réseau, un réseau ad hoc de véhicules. Nos travaux s'articulent autour de deux axes : le passage à l'échelle et la gestion de la mobilité dans un contexte autoroutier. Pour cela, nous avons proposé une extension du protocole de routage ad hoc DSR pour les réseaux ad hoc hybride (comportant une infrastructure fixe). Des simulations à l'aide de JiST/SWANS ont montré une amélioration des performances en terme de passage à l'échelle, connectivité et capacité du réseau. Nous avons également établi un modèle analytique pour comparer le passage à l'échelle de deux classes de protocoles de routage : réactif et géographique. Nous concluons que l'utilisation d'un protocole géographique et ses optimisations améliore de manière significative le passage à l'échelle. Enfin, nous proposons un algorithme répartie de formation de convois de véhicules afin d'améliorer la gestion de la mobilité dans un contexte de réseau ad hoc hybride de véhicules sur autoroute. Nous avons évalué cet algorithme à l'aide de simulations et conclu à une bonne qualité de formation des convois.

Cette thèse concerne la commande d'un convoi de véhicules avec l'objectif sociétal de réduire les problèmes de pollution et d'engorgement dans les milieux urbains. La recherche se concentre ici sur la navigation coopérative d'une flotte de véhicules communicants en s'appuyant sur une approche de commande globale : chaque véhicule est contrôlé à partir d'informations partagées par l'ensemble de la flotte, en s'appuyant sur des techniques de linéarisation exacte. Le développement de nouvelles fonctionnalités de navigation fait l'objet des deux contributions théoriques développées dans ce manuscrit et leur mise en oeuvre constitue la contribution pratique. Dans un premier temps, on s'intéresse à la mise en place d'un mode manuel de navigation dans lequel le premier véhicule, guidé par un opérateur, définit et retransmet la trajectoire à suivre aux membres du convoi. Il convient que la trajectoire, dont la représentation évolue au fur et à mesure de l'avancée du véhicule de tête, soit numériquement stable afin que les véhicules suiveurs qui sont asservis dessus puissent être contrôlés avec précision et sans subir de perturbations. A ces fins, la trajectoire a été modélisée par des courbes B-Spline et un algorithme itératif a été développé pour étendre cette dernière selon un critère d'optimisation évalué au regard des positions successives occupées par le véhicule de tête. Une analyse paramétrique a finalement permis d'aboutir à une synthèse optimale de la trajectoire en terme de fidélité et de stabilité de la représentation. Dans un second temps, on considère l'intégration d'une stratégie de localisation par vision monoculaire pour la navigation en convoi. L'approche repose sur une cartographie 3D de l'environnement préalablement construite à partir d'une séquence vidéo. Cependant, un tel monde virtuel comporte des distorsions locales par rapport au monde réel, ce qui affecte les performances des lois de commande en convoi. Une analyse des distorsions a permis de démontrer qu'il était possible de recouvrer des performances de navigation satisfaisantes à partir d'un jeu de facteurs d'échelle estimés localement le long de la trajectoire de référence. Plusieurs stratégies ont alors été élaborées pour estimer en-ligne ces facteurs d'échelle, soit à partir de données odométriques alimentant un observateur, soit à partir de données télémétriques intégrées dans un processus d'optimisation. Comme précédemment, l'influence des paramètres a été évaluée afin de mettre en évidence les meilleures configurations à utiliser en vue d'applications expérimentales. Pour finir, les algorithmes développés précédemment ont été mis en oeuvre lors d'expérimentations et ont permis d'obtenir des démonstrateurs en vraie grandeur comprenant jusqu'à quatre véhicules de type CyCab et RobuCab. Une attention particulière a été accordée à la cohérence temporelle des données. Celles-ci sont collectées de manière asynchrone au sein du convoi. L'utilisation du protocole NTP a permis de synchroniser l'horloge des véhicules et le middleware AROCCAM d'estampiller les données et de gérer le cadencement de la commande. Ainsi, le modèle d'évolution des véhicules a pu être intégré afin de disposer d'une estimation précise de l'état du convoi à l'instant où la commande est évaluée.

Cette thèse se situe dans la problématique de la conduite en convoi de véhicules autonomes : des ensembles de véhicules qui se déplacent en conservant une configuration spatiale, sans aucune accroche matérielle. Ses objectifs sont d'abord, la définition d'une approche de prise de décision pour les systèmes de convois de véhicules, puis, la définition d'une approche de vérification, adaptée à la preuve de propriétés relatives aux convois de véhicules, avec une attention particulière envers les propriétés de sûreté.L'approche pour la prise de décision est décentralisée et auto organisée : chaque véhicule détermine son comportement de façon locale, à partir de ses propres capacités de perception, sans avoir recours à une communication explicite, de telle sorte que l'organisation du convoi, son maintien et son évolution soient le résultat émergeant du comportement de chaque véhicule. L'approche proposée s'applique a des convois suivant plusieurs types de configuration, et permet des changements dynamiques de configuration.L'approche proposée pour la vérification de propriétés de sûreté des convois de véhicules, adopte le model-checking comme technique de preuve. Pour contourner le problème de l'explosion combinatoire, rencontré dans la vérification des systèmes complexes, nous avons proposé une méthode compositionnelle de vérification, qui consiste a décomposer le système en sous systèmes et à associer une propriété auxiliaire à chacun des sous systèmes. La propriété globale sera ensuite déduite de l'ensemble des propriétés auxiliaires, par l'application d'une règle de déduction compositionnelle. La complexité calculatoire est mieux maîtrisée car le model-checking s'applique aux sous-systèmes. Nous proposons une règle de déduction adaptée aux systèmes de conduite en convoi, en particulier ceux qui sont basés sur des approches décentralisées. La règle considère chaque véhicule comme un composant. Elle est consistante sous la condition que l'ajout d'un nouveau composant au système n'a pas d'influence sur le comportement du reste du système. L'approche décentralisée proposée pour la conduite en convoi satisfait cette condition. Deux propriétés de sûreté ont été vérifiées : absence de collision et évolution confortable pour les passagers

Cette thèse se situe dans la problématique de la conduite en convoi de véhicules autonomes : des ensembles de véhicules qui se déplacent en conservant une configuration spatiale, sans aucune accroche matérielle. Ses objectifs sont d'abord, la définition d'une approche de prise de décision pour les systèmes de convois de véhicules, puis, la définition d'une approche de vérification, adaptée à la preuve de propriétés relatives aux convois de véhicules, avec une attention particulière envers les propriétés de sûreté.L'approche pour la prise de décision est décentralisée et auto organisée : chaque véhicule détermine son comportement de façon locale, à partir de ses propres capacités de perception, sans avoir recours à une communication explicite, de telle sorte que l'organisation du convoi, son maintien et son évolution soient le résultat émergeant du comportement de chaque véhicule. L'approche proposée s'applique a des convois suivant plusieurs types de configuration, et permet des changements dynamiques de configuration.L'approche proposée pour la vérification de propriétés de sûreté des convois de véhicules, adopte le model-checking comme technique de preuve. Pour contourner le problème de l'explosion combinatoire, rencontré dans la vérification des systèmes complexes, nous avons proposé une méthode compositionnelle de vérification, qui consiste a décomposer le système en sous systèmes et à associer une propriété auxiliaire à chacun des sous systèmes. La propriété globale sera ensuite déduite de l'ensemble des propriétés auxiliaires, par l'application d'une règle de déduction compositionnelle. La complexité calculatoire est mieux maîtrisée car le model-checking s'applique aux sous-systèmes. Nous proposons une règle de déduction adaptée aux systèmes de conduite en convoi, en particulier ceux qui sont basés sur des approches décentralisées. La règle considère chaque véhicule comme un composant. Elle est consistante sous la condition que l'ajout d'un nouveau composant au système n'a pas d'influence sur le comportement du reste du système. L'approche décentralisée proposée pour la conduite en convoi satisfait cette condition. Deux propriétés de sûreté ont été vérifiées : absence de collision et évolution confortable pour les passagers
This thesis places in the framework of Platoons, sets of autonomous vehicles that move together while keeping a spatial configuration, without any material coupling. Goals of the thesis are: first, the definition of a decision making approach for platoon systems. Second, the definition of a method for the verification of safety properties associated to the platoon system.The proposed decision making approach is decentralized and self-organized. Platoon vehicles are autonomous, they act based only on their perception capabilities. The configuration emerges as a result of the individual behavior of each of the platoon vehicle. The proposed approach can be applied to platoon with different configurations, and allows for dynamic change of configuration.The proposed verification method uses the model-checking technique. Model checking of complex system can lead to the combinatory explosion problem. To deal with this problem, we choose to use a compositional verification method. Compositional methods decompose system models into different components and associate to each component an auxiliary property. The global property can then be deduced from the set of all the auxiliary properties, by applying a compositional deduction rule. We define a deduction rule suitable for decentralised platoon systems. The deduction rule considers each vehicle as a component. It is applicable under the assumption that adding a new component to an instance of the system does not modify behavior of the instance. Two safety properties have been verified : collision avoidance

Pour résoudre les problèmes liés au trafic important dans les métropoles, de nouvelles alternatives, appelées "Urban Transportation Systems", voient le jour. Celles-ci sont basées sur des véhicules électriques en libre accès. Une fonctionnalité nécessaire de ces systèmes est leur capacité à se déplacer en convoi. Dans ce manuscrit de thèse, le travail présenté traite de la commande d'un convoi de véhicules urbains. Dans ce memoire, une modélisation cinématique de type tricycle est adoptée pour représenter le robot mobile. La transformation en système chaîné de ce modèle permet de découpler les commandes latérale et longitudinale. La commande latérale basée sur des techniques de linéarisation exacte, permet d'assurer un suivi de trajectoire avec une très haute précision (puisque les non-linéarités du modèle ne sont pas approximées mais, au contraire, explicitement prises en compte), indépendamment de la vitesse du robot. La loi de commande longitudinale, basée sur des techniques de linéarisation exacte, suit une stratègie de commande globale : l'état du convoi est pris en compte, et non pas seuleument l'état du véhicule situé immédiatement devant. En fait, le comportement du convoi est étudié à travers les états du leader et du véhicule précédent. L'écart inter-véhicules à réguler est choisi égal à la distance curviligne parcourue le long d'un chemin de référence

Pour résoudre les problèmes lies au trafic important dans les métropoles, de nouvelles alternatives, appelées "Urban Transportation Systems", voient le jour. Celles-ci sont basées sur des véhicules électriques en libre accès. Une fonctionnalité nécessaire de ces systèmes est leur capacité a' se déplacer en convoi. Dans ce manuscrit de thèse, le travail présenté traite de la commande d'un convoi de véhicules urbains. Dans ce mémoire, une modélisation cinématique de type tricycle est adoptée pour représenter le robot mobile. La transformation en système chaîné de ce modèle permet de découpler les commandes latérale et longitudinale. La commande latérale basée sur des techniques de linéarisation exacte, permet d'assurer un suivi de trajectoire avec une tr'es haute précision (puisque les non-linearites du modèle ne sont pas approximées mais au contraire, explicitement prises en compte), indépendamment de la vitesse du robot. La loi de commande longitudinale, basée également sur des techniques de linéarisation exacte, suit une stratégie de commande globale : l''état du convoi est pris en compte, et non pas seulement l'état du véhicule situe immédiatement devant. En fait, le comportement du convoi est étudié à travers les états du leader et du véhicule précédent. L'écart inter-vehicules a réguler est choisi égal à la distance curviligne parcourue le long d'un chemin de référence, ce qui permet d'assurer un comportement cohérent du convoi, y compris lors du suivi de trajectoires a' forte courbure. Afin de prodiguer un confort suffisant aux passagers et d'assurer un fonctionnement en toute sécurité, des fonctions de supervision sont greffées aux lois de commande nominales, d'écrites ci-dessus. Ce module de supervision, nomme "Monitoring", gère également l'insertion ou la désinsertion de véhicules au sein du convoi. Des expérimentations, portées sur des voitures urbaines réelles, nommées Cycabs, permettent de valider les performances de la commande. Pour cela, les véhicules sont équipes d'une communication sans fil de type WiFi. Deux modalités capteurs ont 'et'e envisagées pour localiser les véhicules : principalement un capteur RTK-GPS (Real Time Kinematic Global Positioning System), mais également un système de vision monoculaire.

Les travaux de cette thèse sont consacrés au contrôle et à la commande d'une flotte de plusieurs véhicules (4 à 10 véhicules). Une commande longitudinale est proposée fondée sur l'approche globale décentralisée, pour laquelle les informations du leader et du prédécesseur sont supposées accessibles pour calculer la loi de contrôle en utilisant une commande linéarisante par la dynamique inverse. Ce concept de contrôle permet de suivre une vitesse de référence imposée par le véhicule de tête, tout en respectant une distance de sécurité (variable et constante) pour éviter les collisions. La commande longitudinale est couplée avec la commande latérale qui fait appel à une approche par mode de glissement pour suivre la trajectoire désirée du leader. En outre, des différents observateurs par mode de glissement sont développés. Ces observateurs sont destinés à calculer la dynamique non linéaire dans les commandes de chaque véhicule. La flotte est traitée dans un second temps dans les trajectoires à plusieurs voies (configuration ligne). Deux approches de contrôle sont proposées pour contrôler les véhicules dans les différentes voies (trois voies : i, j et k). Les véhicules sont contrôlés dans la première stratégie pour suivre la vitesse du leader. Cependant, dans la seconde approche, la vitesse désirée du leader est modifiée lors de la présence d'un mouvement latéral de façon à respecter la notion de flotte. Les véhicules sont également contrôlés pour éviter les obstacles et passer à la voie suivante en générant une trajectoire d'évitement de l'obstacle qui tient en compte la distance de sécurité entre les véhicules et l'obstacle, et entre les véhicules eux-mêmes
The works of this thesis are focused on the control and command of a fleet of many vehicles (4 to 10 vehicles). A longitudinal control is proposed based on the decentralized global approach, for which the information of the leader and the predecessor are assumed to be available to compute the control law using a linearization control by inverse dynamics. This control concept allows to follow a reference speed imposed by the leading vehicle, while respecting a safety distance (variable and constant) to avoid collisions. The longitudinal control is coupled with the lateral control that uses a sliding mode approach to follow the leader's desired trajectory. In addition, different sliding mode observers are developed. These observers are intended to calculate the nonlinear dynamics in the controls of each vehicle. The fleet is treated secondly in the multi-lane trajectories (line configuration). Two control approaches are proposed to control the vehicles in the different lanes (three lanes: i, j and k). The vehicles are controlled in the first strategy to follow the speed of the leader. However, in the second approach, the desired speed of the leader is modified when a lateral movement is present in order to respect the fleet notion. The vehicles are also controlled to avoid obstacles and switch to the next lane by generating an obstacle avoidance trajectory that takes into account the safety distance between the vehicles and the obstacle, and between the vehicles themselves

Cette thèse aborde la mise en œuvre d'une commande événementielle pour les systèmes non linéaires avec une application au convoi non homogène de véhicules. La commande linéarisante est appliquée pour homogénéiser le convoi. Néanmoins, elle a des limitations en présence d'incertitudes paramétriques et de perturbations exogènes non mesurées. Pour résoudre ce problème, nous proposons d'utiliser un observateur de perturbations (DOB : disturbance observer) qui estime une perturbation "virtuelle", représentant les effets à la fois des incertitudes paramétriques et des signaux externes non mesurés. Cette estimation est directement intégrée dans la loi de commande linéarisante pour compenser les incertitudes. En tenant compte des effets de compensation, la stabilité individuelle de chaque véhicule et la stabilité du convoi de véhicules est formulée à partir d'un sous-système interconnecté. Ce dernier représente l'interaction entre deux véhicules consécutifs qui échangent directement des informations. Grâce à cette formulation, la stabilité individuelle et en convoi non homogène peut être étudiée en utilisant une analyse de stabilité ℒ2 d'un seul sous-système interconnecté, assurant la scalabilité des conditions de stabilité proposées. En considérant une transmission basée sur les événements pour réduire le taux de communication, des conditions de suffisantes de stabilité sont proposées. Elles utilisent la théorie de Lyapunov et dans le cas de retards des fonctionnelles de Lyapunov-Krasovskii. Pour éviter le phénomène de Zenon, un délai minimum entre les transmissions consécutives est imposé. Pour tenir compte du délai imposé, le sous-système interconnecté est réécrit sous forme d'un système à commutation basé sur les intervalles pendant lesquels le mécanisme de déclenchement est actif. En tant qu'extension des méthodes ETC pour les applications autour des convois de véhicules, une méthode de co-design pour les systèmes non linéaires est également proposée à partir d'une technique de commande linéarisante. Les conditions de synthèse à la fois pour le contrôleur et le mécanisme de déclenchement d'événements sont reformulées sous forme d'un problème d'optimisation écrit à l'aide de contraintes d'inégalité matricielle linéaire. Des simulations et des comparaisons sont présentées pour chaque partie du mémoire
In this thesis, we address the design of event-triggered control for nonlinear systems focusing on the application of nonhomogeneous vehicle platooning. Due to the presence of parametric uncertainties and unmeasured exogenous disturbances, the classical feedback linearization technique cannot be applied to attain linear and homogeneous platoon. To address this issue, we propose a disturbance observer (DOB) to estimate a lumped disturbance, representing the effects of both the parametric uncertainty and the unmeasured external signals. The estimated disturbance is directly incorporated into the feedback linearization control law for uncertainty compensation. Considering the compensation effects, to assess the individual stability and the string stability, we formulate an overlapping subsystem representing the interaction between vehicles, which directly exchange information. Through this modeling formulation, individual and string stability of the nonhomogeneous platoon can be studied using ℒ2 stability analysis of a single overlapping subsystem, ensuring the scalability of the proposed stability conditions. Considering event-based transmission for resource-efficient communication, we derive sufficient design conditions using suitable Lyapunov-Krasovskii functionals and relaxation techniques for dynamic event-triggered control (ETC) methods to ensure individual and string stability in both cases, with and without communication delays. To ensure Zeno-free behavior, a minimum time between consecutive transmissions is imposed. To account for the enforced time, the overlapping subsystem is rewritten as a switching system based on the intervals during which the triggering mechanism is active. As an extension of ETC methods for platooning applications, we propose a co-design ETC method for nonlinear systems, based on a feedback linearization technique. The co-design conditions for both the controller and the event-triggering mechanism are recast as an optimization problem subject to linear matrix inequality constraints. Extensive simulations and comparisons are presented for each proposed ETC control result to illustrate the advantages of the respective methods over the related literature
Nesta tese abordamos o projeto de controle acionado por eventos para sistemas não lineares, com foco na aplicação em comboio de veículos não homogêneos. Devido à presença de incertezas paramétricas e distúrbios exógenos, a técnica clássica de linearização por realimentação não pode ser aplicada para obter um comboio linear e homogêneo. Para resolver essa questão, propomos um observador de distúrbios (DOB : Disturbance observer) para estimar um distúrbio “virtual”, representando os efeitos tanto da incerteza paramétrica quanto dos sinais externos não medidos. O distúrbio estimado é incorporado diretamente na lei de controle de linearização por realimentação para compensação das incertezas. Considerando os efeitos da compensação, para avaliar a estabilidade individual e a estabilidade do comboio, formulamos um subsistema sobreposto que representa a interação entre veículos que trocam informações diretamente. Por meio dessa formulação, a estabilidade individual e do comboio não homogêneo pode ser estudada utilizando a análise de estabilidade ℒ2 de apenas um subsistema sobreposto, garantindo a escalabilidade das condições de estabilidade propostas. Considerando a transmissão baseada em eventos para comunicação eficiente em termos de recursos, derivamos condições suficientes usando funcionais de Lyapunov-Krasovskii adequados e técnicas de relaxamento para métodos de controle acionado por eventos dinâmicos (ETC : Event-triggered control) para garantir a estabilidade individual e do comboio nos casos, com e sem atrasos de comunicação. Para garantir um comportamento livre de Zenão, um tempo mínimo entre transmissões consecutivas é imposto. Para incluir esse tempo no modelo do subsistema sobreposto, o mesmo é reescrito como um sistema chaveado baseado nos intervalos durante os quais o mecanismo de disparo está ativo. Como uma extensão das abordagem ETC aplicada ao comboio, propomos um método para co-projeto de ETC aplicado a sistemas não lineares, baseado em uma técnica de linearização por realimentação. As condições de co-projeto para o controlador e o mecanismo de acionamento de eventos são reformuladas como um problema de otimização sujeito a restrições sob a forma de desigualdades matriciais lineares. Simulações extensivas e comparações são apresentadas para cada controlador ETC proposto com intuito de ilustrar as vantagens dos respectivos métodos em relação à literatura relacionada