좋은 논문의 마지막 교정,
심사위원보다 먼저.

자율주행 차량의 LTV-MPC 제어 성능 검증에 관한 연구

홍길동, 김철수

1. 서 론

최근 자율주행 차량의 경로 추종 제어를 위하여 LTV-MPC 기법이 널리 연구되고 있다 [1]. 본 시스템은 차량의 속도가 100km/h에 도달할 때까지 안정적인 조향각을 유지한다. 수집된 실험 데이타 분석 결과 95 % 이상의 정확도를 달성하였다.

제안하는 알고리즘은 LTV-MPC 기반으로 동작하며, 긴급 상황 시 Stanley 제어기로 Fallback 전환된다 [2]. 이 전환 과정은 20ms 이내에 완료되며 대단히 뛰어난 안정성을 보여준다.

차량의 시스템 구조는 Fig. 1에 나타나 있으며, 제어기 응답 특성은 Fig. 2와 Fig. 4에서 확인할 수 있다. 또한 Fig. 5의 결과와 같이 추종 오차가 수렴한다.

Fig. 1. Overall architecture of autonomous vehicle control system.

Fig. 2. Comparison of tracking error under high-speed cornering.

Fig. 4. Lateral acceleration response under sudden lane change.

2. 실험 및 결과

차량의 질량은 1500kg이며, 조향각 센서 분해능은 0.1deg이다. LTV-MPC 제어 주기는 50ms로 설정하였다. 실험 파라미터는 Table 1에 정리하였다. 본 논문에서는 기존 연구 [17]의 기법과 비교 분석을 수행하였다.

Table 1. Vehicle physical parameters and controller specifications.

Table 2. Detailed computation latency comparison across various hardware.

참고문헌

[1] H. Kim and C. Lee, "Model predictive control for autonomous vehicles," Transactions of KSAE, vol. 30, no. 4, pp. 245-252, 2022.

[2] S. Park, "Stanley controller fallback mechanism," J. Auton. Syst., vol. 12, no. 1, pp. 11-18, 2024.

[3] D. Johnson, "Reference architecture for vehicle control validation," IEEE Trans. Intell. Transp. Syst., vol. 25, no. 2, pp. 100-108, 2025.