بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله کنترل سیستم تعلیق فعال و غیر فعال 1/4 خودرو با عملگر هیدرولیکی و با محوریت مد لغزشی با کنترل تاخیر داخلی انجام گرفته است. علت استفاده از اسکای هوک ، ایجاد یک مدل مرجع میباشد سعی میکنیم سیستم شبیه مدل مرجع عمل کند.دلیل استفاده از کنترل تاخییر داخلی برای تخمین غیر خطی گری ها و پروفایل ها استفاده میشود.
در روش پیشنهادی به جای این که شرط ها را روی حالت ها و خروجی بگذاریم و خطا را حساب و کنترل را انجام دهیم یک مدل مرجع در نظر میگیریم و سعی میکنیم سیستم شبیه مدل مرجع عمل کند که هر تغییری در جرم تایر اتفاق بی افتد باعث می شود جرم بدنه خودرو تغییرات خیلی کمتری داشته باشد.در این مقاله پروفایل های مختلف جاده را به کنترل کننده اعمال میکنیم و نتایج حالت پسیو و اکتیو را نشان خواهیم داد.
مقدمه
یکی از مهمترین و بروز ترین مسایل در صنعت خودرو طراحی و بهبود عملکرد سیستم تعلیق خودرو میباشد در کنار ایمنی و هوشمند شدن خودروها در جهت حفظ و ایمنی سرنشینان آسایش و راحتی و کم کردن ضربات ناشی از نامناسب بودن جاده ها برای سرنشینان در حین نقل و انتقال ،سیستم تعلیق مهمترین بخش می باشد.
جهت بهبود و ارتقای کیفیت حمل و نقل سیستم های فعال به عنوان موضوع مناسبی در صنعت خودرو مورد تحقیقات و بررسی قرار گرفته است . با پیشرفت حوزه الکترونیک و میکرو پروسسورها اجرایی کردن یک سیستم تعلیق مناسب آسان تر شده است
.عملگر های هیدرولیکی و ... با داده های دریافتی از حرکت خودرو و چرخ ها دریافت میکنند و کنترل مناسب جهت کمتر کردن ارتعاشات جاده و خودرو به سرنشینان میشود.
یک سیستم تعلیق معمولی شامل دمپر و فنر میباشد. از آنجا که تعلیق تحت تاثیر رفتار ذاتی غیر خطی دمپر و فنر قرار میگیرد
. عملکرد تعلیق سیستم های پسیو محدود است. در سیستم های تعلیق فعال عملگر متصل بین جرم چرخ و جرم بدنه خودرو است و موازی با دمپر و فنر قرار میگیرد.در این حالت یک نیرویی تولید میکند که باعث کاهش شتاب وارده به سرنشینان میشود.مقایسه سیستم تعلیق فعال با سیستم تعلیق غیر فعال دارای پتانسیل بهتری میباشد و کیفیت سواری بهتر و پایداری مناسب تری دارا میباشد.
اسلایدینگ مود یک استراتژی شناخته شده ای میباشد برای مدیریت سیستم هایی که ناشناخته هستند و عملکرد مناسبی برای اختلالات غیر قابل اندازه گیری خارجی دارد و میتواند تضمین کند که انحراف عدم قطعیت محدود باشد شناخته شده است و عملکرد رضایت بخشی دارد .کنترل مد لغزشی تشکیل شده است از یک مدل مرجع که بکار گرفته یک کنترل کننده مدلغزشی غیرخطی برای وسایل نقلیه پیشنهاد شده است.به طور کلی،پیدا کردن یک مدل دقیق از سیستم تعلیق واقعی دشوار است در این مقاله یک سیستم تعلیق اکتیو و پسیو به دنبال یک مدل اسکای هوک استفاده شده با کنترل مد لغزشی به همراه کنترل تاخییر داخلی .
در این مقاله قصد داریم پروفایل های جاده را به سیستم تعلیق اعمال کنیم که در این مقاله به نحوه طراحی کنترل کننده مورد اهمیت قرار ندارد.
در مقالاتی که برای سیستم های تعلیق خودرو در نظر میگیرند به سه دسته کلی تقسیم میشوند:
-1 مقالاتی که سیستم تعلیق غیر خطی است و عملگر و پروفایل های جاده خطی هستند .
-2 مقالتی که سیستم تعلیق و عملگر ها خطی هستند و پروفایل جاده غیر خطی است.
-3 مقالاتی که سیستم تعلیق و پروفایل جاده خطی هستند و عملگر غیر خطی است.
که در این مقاله از مدل اول یعنی سیستم تعلیق غیر خطی و عملگر و پروفایل جاده خطی استفاده شده است.
کارایی کنترلر با شبیه سازی نشان داده شده است .
روش تحقیق
در این قسمت بخشی از مدل خودرو و اسکای هوک توضیح داده میشود.
شبیه یک مدل رفرنس و مرجع در کنترل تطبیقی میباشد،در اینجا به جای این که شرط ها را روی حالت ها و خروجی بگذاریم و خطا را حساب کنیم و کنترل را انجام دهیم ، یک مدل مرجع در نظر میگیریم و سعی میکنیم سیستم شبیه مدل مرجع عمل کند. اسکای هوک در واقع فقط برای تولید کردن یک مدل مرجع میباشد و میخواهیم خروجی را مانند مدل مرجع شود . مدل مرجع در عمل وجود ندارد . در شکل 1 فنر و دمپر و و نیروی تایر به صورت غیر خطی در نظر گرفته شده ولی عملگرد به صورت خطی می باشد. فرض بر این میباشد که سرعت خودرو ثابت میباشد.
شکل : 1 مدل تعلیق یک چهارم خودرو
مدل دینامیکی سیستم تعلیق به صورت زیر می باشد.
در شکل بالا u عملگر میباشد و ورودی کنترلی است و خطی می باشد. mu جرم تایر میباشد و ms جرم بدنه خودرو است و xu جا به جایی تایر می باشد xr پروفایل جاده است و xs جا به جایی بدنه خودرو است .
fs را به صورت زیر تعریف میکنیم. ضرایب k1 k2 k3 ثابت هستند
c1 و c2 ضراب ثابتی هستند که از شناسایی سیستم بدست آمده است.
ft نیروی ببین چرخ و زمین می باشد. اگر چرخ با زمین ارتباط داشته باشد داشته باشد در واقع روی هوا باشد ft تولید نمی شود.
