Zeitoptimale modellprädiktive Regelung für das radarbasierte automatisierte Parken
Das automatisierte Valet-Parken wird die vorhandenen Parkplatzkapazitäten effizienter ausnutzen und der Parkvorgang wird sicher vollzogen werden. Während des automatisierten Einparkvorgangs werden aktuell verschiedene Sensortechnologien wie Kamera- oder Ultraschallsensoren verwendet. Radarsensoren sind ebenfalls in heutigen Serienfahrzeugen für den Einsatz in Fahrerassistenzsystemen wie dem Adaptive Cruise Control System verbaut. Bei der Verwendung von Radarsensoren für das automatisierte Parken könnte daher auf andere Sensoren verzichtet werden. Dies hätte eine Kostenreduzierung zur Folge.
Für die automatisierten Parkfunktionen werden häufig die Trajektorienplanung und Traketorienfolgeregelung getrennt voneinander betrachtet. Dabei kann nicht sichergestellt werden, dass die geplante Trajektorie vom Fahrzeug abgefahren werden kann. In unserer Arbeit wird ein Ansatz der zeitoptimalen modellprädiktiven Regelung mit variablem Horizont verwendet. Dabei wird während jedem Zeitschritt ein Optimalsteuerungsproblem mit Hilfe der Kollokationsmethode gelöst, woraus eine optimierte Zustands- und Steuerfolge für einen endlichen Horizont resultiert. Während der Optimierung müssen Nebenbedingungen des Fahrzeugs berücksichtigt werden. In unserer Arbeit werden weiche Nebenbedingungen verwendet, wobei eine Verletzung dieser im Gütemaß bestraft wird. Daraus resultiert eine echtzeitfähige Implementierung. Die ersten Stellgrößen der optimierten Steuerfolge werden im Anschluss an die Aktuatoren gesendet.