CONFRONTO TRA LE STRATEGIE DI CONTROLLO PID, LMPC E NMPC APPLICATE AL PATH TRACKING = COMPARISON OF PID, LMPC AND NMPC CONTROLO STRATEGIES APPLIED TO PATH TRACKING

Nella presente tesi sono state descritte e confrontate tre diverse strategie di controllo applicate al path tracking di un veicolo autonomo. I tre controllori analizzati sono PID, LMPC e NMPC. L'obiettivo è stato quello di valutare le prestazioni di ogni controllore in termini di mantenimento della traiettoria desiderata, rispetto dei vincoli imposti e gestione delle perturbazioni. Tutte le simulazioni sono state svolte lungo un percorso normato definito dalla norma ISO 3888-2 a differenti velocità. Per il confronto delle prestazioni sono stati utilizzati quattro indicatori chiave di prestazione (KPI): errore laterale massimo, errore angolare massimo e i rispettivi RMSE, i quali consentono di valutare in modo oggettivo l’efficacia dei controllori in termini di precisione e intensità degli interventi richiesti agli attuatori.. I risultati ottenuti al termine delle simulazioni evidenziano come l'NMPC risulta essere il controllore che assicura la maggiore precisione nel seguire la traiettoria di riferimento rispettando i vincoli, il PID, molto semplice da implementare e dal basso costo computazionale evidenzia limiti non trascurabili alle alte velocità, mentre l'LMPC risulta essere una soluzione intermedia offrendo un ottimo compromesso tra accuratezza e complessità. Per concludere, la scelta della strategia di controllo più adatta deve tenere conto delle esigenze specifiche dell'applicazione in questione bilanciando una serie di fattori quali possono essere precisone, robustezza e costo computazionale