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Learning to Drift in Extreme Turning with Active Exploration and Gaussian Process Based MPC

Created by
  • Haebom

저자

Guoqiang Wu, Cheng Hu, Wangjia Weng, Zhouheng Li, Yonghao Fu, Lei Xie, Hongye Su

개요

본 논문은 레이싱에서 극단적인 코너링으로 인한 큰 사이드 슬립 각도 문제를 해결하기 위해, 모델 예측 제어(MPC)와 가우시안 프로세스 회귀(GPR)를 통합한 모델 보정 드리프트 제어기를 제안합니다. GPR은 드리프트 평형 해석 및 MPC 최적화 과정 모두에서 차량 모델 불일치를 수정하는 데 사용되며, GPR의 분산은 다양한 코너링 드리프트 속도를 능동적으로 탐색하여 궤적 추적 오차를 최소화하는 데 활용됩니다. Simulink-Carsim 플랫폼 시뮬레이션과 1:10 축척 RC 차량 실험을 통해 알고리즘의 유효성을 검증하였으며, 시뮬레이션과 실험 모두에서 GPR을 사용함으로써 평균 측면 오차가 감소하고, 탐색 기능 추가를 통해 오차 감소 효과가 더욱 증대됨을 확인했습니다.

시사점, 한계점

시사점:
MPC와 GPR을 통합한 모델 보정 드리프트 제어기가 극단적인 코너링 상황에서 차량 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여줌.
GPR의 분산을 활용한 능동적 탐색 전략이 궤적 추적 오차를 더욱 감소시키는 효과를 확인.
시뮬레이션 및 실제 RC 차량 실험을 통해 제안된 알고리즘의 효과를 검증.
한계점:
제안된 알고리즘의 성능은 특정 시뮬레이션 환경과 RC 차량 실험에 국한됨. 다양한 차량 및 환경 조건에 대한 추가적인 검증 필요.
GPR 모델의 정확도는 학습 데이터에 의존적이며, 데이터 부족으로 인한 성능 저하 가능성 존재.
실제 레이싱 환경과의 차이로 인해 실제 적용 시 추가적인 보정이나 개선이 필요할 수 있음.
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