Control en tiempo real integrado de la dinámica del vehículo utilizando ESP32: un enfoque discreto no lineal
Autores: Guzmán, Antonio Navarrete; Lúa, Cuauhtémoc Acosta; García-Rodríguez, J. A.; Vidrios-Serrano, Carlos; Meza-Aguilar, Marco A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control en tiempo real integrado de la dinámica del vehículo utilizando ESP32: un enfoque discreto no lineal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicación
ESP32
Dinámica vehicular
Algoritmos de control
Señal de dirección
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 57
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo explora la aplicación del System-On-Chip (SoC) Espressif ESP32 para gestionar la dinámica de vehículos a través de un control digital en tiempo real proporcional-integral (PI-like). Presentamos el desarrollo de algoritmos avanzados de asistencia a la conducción para la Dirección Activa delantera (AFS) y el Vectorización del Par Trasero (RTV) en este sistema integrado disponible comercialmente y rentable. Utilizando algoritmos de control digital PI-like diseñados para AFS y RTV, la placa principal ESP32 recibe y procesa señales de dirección, ejecutando un modelo de control en tiempo discreto de la dinámica del vehículo para permitir ajustes dinámicos en la dirección y el par motor. Para mejorar la realismo de la simulación, se emplea un segundo ESP32 para generar la señal de dirección, imitando efectivamente un sistema de dirección por cable a través de sus puertos de salida analógicos. Esta configuración facilita la simulación y evaluación de algoritmos de control en un entorno de prueba realista, asegurando una mayor estabilidad y maniobrabilidad dinámica del vehículo bajo diversas condiciones. Además, se realizan simulaciones utilizando MATLAB 2023a y CarSim 2017.1 para comparar la eficacia y beneficios de la implementación. Nuestro objetivo es establecer una plataforma para evaluar controladores discretos capaces de operar vehículos en tiempo real. Esta metodología acelera y reduce el costo de mejorar la estabilidad y capacidad de respuesta del sistema del vehículo, permitiendo la verificación inmediata y el ajuste fino de los parámetros de control según sea necesario.
Descripción
Este artículo explora la aplicación del System-On-Chip (SoC) Espressif ESP32 para gestionar la dinámica de vehículos a través de un control digital en tiempo real proporcional-integral (PI-like). Presentamos el desarrollo de algoritmos avanzados de asistencia a la conducción para la Dirección Activa delantera (AFS) y el Vectorización del Par Trasero (RTV) en este sistema integrado disponible comercialmente y rentable. Utilizando algoritmos de control digital PI-like diseñados para AFS y RTV, la placa principal ESP32 recibe y procesa señales de dirección, ejecutando un modelo de control en tiempo discreto de la dinámica del vehículo para permitir ajustes dinámicos en la dirección y el par motor. Para mejorar la realismo de la simulación, se emplea un segundo ESP32 para generar la señal de dirección, imitando efectivamente un sistema de dirección por cable a través de sus puertos de salida analógicos. Esta configuración facilita la simulación y evaluación de algoritmos de control en un entorno de prueba realista, asegurando una mayor estabilidad y maniobrabilidad dinámica del vehículo bajo diversas condiciones. Además, se realizan simulaciones utilizando MATLAB 2023a y CarSim 2017.1 para comparar la eficacia y beneficios de la implementación. Nuestro objetivo es establecer una plataforma para evaluar controladores discretos capaces de operar vehículos en tiempo real. Esta metodología acelera y reduce el costo de mejorar la estabilidad y capacidad de respuesta del sistema del vehículo, permitiendo la verificación inmediata y el ajuste fino de los parámetros de control según sea necesario.