Platooning of Car-like Vehicles in Urban Environments: Longitudinal Control Considering Actuator Dynamics, Time Delays, and Limited Communication Capabilities
- Others:
- Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N) ; Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- École Centrale de Nantes (ECN)
- Menoufia University [Egypte]
- Autonomie des Robots et Maîtrise des interactions avec l'ENvironnement (LS2N - équipe ARMEN) ; Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N) ; Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Robots collaboratifs et hétérogènes interagissant dans des environnements vivants (CHORALE) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Description
This paper proposes a longitudinal control framework for platooning in an urban environment. The targetted application is to redistribute vehicles involved in car-sharing systems, where only the leader vehicle is human-driven. We propose a platoon model and control law considering actuator dynamics. This control relies on a hybrid Information Flow Topology (IFT), where the leader broadcasts its state but each follower only measures the position of its predecessor. A consensusbased control law incorporates the effect of the network/sensor time delay and the variable velocity of the leader. Conditions for the platoon internal and string stability are given. Experiments demonstrate the efficiency of the framework in simulation and real experiments with three commercial cars.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.inria.fr/hal-03081731
- URN
- urn:oai:HAL:hal-03081731v1
- Origin repository
- UNICA