كنترل فعال تركيبي زاويه كمبر چرخ ها و سيستم كنترل ديناميكي خودرو به منظور پايدارسازي و پيشگيري از واژگوني خودرو شاسي بلند

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه به ارائه روشي جديد براي پيشگيري از واژگوني يك خودرو شاسي بلند پرداخته شده-است. براي شبيه سازي خودرو مورد نظر از نرم افزار كارسيم و از اتصال كارسيم به متلب براي كنترل استفاده شده¬است. كنترل خودرو در اين روش براساس تركيبي از كنترل فعال زاويه كمبر و سيستم ترمز مي‌باشد. در تحليل¬هاي صورت گرفته، ابتدا تاثير ورودي كمبر بر رفتار خودر مورد بررسي واقع شده و سپس كنترلرهايي بر مبناي زاويه كمبر طراحي شده‌اند. در اولين كنترلر طراحي شده يك رابطه شرطي ساده كه ساختار شبه خطي مابين زاويه كمبر و شتاب جانبي بر قرار مي‌كند، مورد استفاده قرار گرفته‌است. در ادامه بخاطر ضعف‌هاي كنترلر اوليه، كنترلر PID طراحي شد. براي استفاده از PID نياز به تعيين مقادير مرجع مي‌باشد، كه در اين پژوهش دو روش براي تعيين مقادير مرجع مورد استفاده قرار گرفت. در روش اول از ضريب كم‌فرماني استفاده و در روش دوم از مدل فازي استفاده شد. اگرچه كنترل PID نسب به تغيير پارامترهاي سيستم داراي مقاومت بالايي است، ولي به دليل امكان افزايش شتاب جانبي در اين كنترلر در محدوده‌ مرز فرمان پذيري خودرو، به طراحي يك كنترلر فازي با هدف دنبال كردن نرخ تغييرات ياو و در محدوده امن نگه داشتن شتاب جانبي براي زاويه كمبر پرداخته شد. در نهايت كنترلر مورد نظر با يك سيستم ESC طراحي شده به صورت فازي به منظور افزايش دامنه پايدار سازي خودرو تركيب شد. كنترل و پايدارسازي خودرو با كاهش نيروي جانبي تايرها با كمترين استفاده از ترمز بدست آمده است. در انتها پارامترهاي مختلف اثرگذار بر پايداري خودرو با كنترلرهاي طراحي شده مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته‌اند. براي اعتبار سنجي نتايج اين تحقيق، داده¬هاي يك خودروي تويوتا مدل 4runner 2001 كه توسط سازمان NHTSA در آزمون استاندارد قلاب ماهي مطالعه قرار گرفته بود، استخراج و به عنوان پارامترهاي مدل كارسيم مورد استفاده قرار گرفت. براي طراحي كنترلر، ابتدا رفتار خودرو تحت آزمون¬هاي متعددي مورد بررسي قرار گرفت و از نتايج آن براي طراحي كنترل فازي استفاده شده¬است. كنترلر نهايي شامل اصلاح همزمان زاويه كمبر و گشتاور ترمزي مي‌باشد. نتايج حاصل از اين پايان¬نامه نشان مي¬دهد كه استفاده از نيروي ترمزي و كنترل هندسه كمبر به طور هم‌زمان، مي¬تواند در كاهش تمايل به واژگوني خودرو شاسي بلند، افزايش محدوده سرعت پيش از واژگوني و بهبود ايمني خودرو در شرايط بحراني موثر باشد.

190491

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي سيستم هاي ديناميكي خودرو

دكتر بهروز مشهدي