بهبود پايداري خودروي كشنده نيم يدك با اكسل كمكي فعال

كارشناسي ارشد

در تحقيق حاضر به ارائه¬ي يك روش جديد بنام اكسل فعال براي پايدارسازي خودروهاي كمرشكن در مرز هندلينگ پرداخته شد. ابتدا بامطالعه‌ي سيستم¬هاي پايدارسازي جديد، نقاط ضعف و قوت آن¬ها مشخص شد. سپس با استناد به تحقيقات عملي انجام‌شده، راهكاري براي حذف مارپيچ زدن و نوسانات مونوتونيك يدك پيشنهاد شد. اكسل فعال با ويژگي¬هاي كاهش پيچيدگي سيستم نسبت به فرمان¬گيري فعال يدك، افزايش پتانسيل پايدارسازي در مرز پايداري، و استفاده¬ي بهتر از پتانسيل توليد نيروي تاير موردمطالعه قرار گرفت. امكان¬سنجي با استفاده از يك مدل خطي سه درجه آزادي و تثبيت نتايج با استفاده از مدل غيرخطي انتخاب‌شده در محيط تراكسيم انجام شد. اكسل فعال در محيط تراكسيم ايجاد، و خواص جرم و اينرسي آن براي عملگري مطلوب بهبود داده شد. با طراحي يك سيستم كنترل PID در شبيه¬سازي هم‌زمان در محيط متلب/سيمولينك، عملگري چرخ¬هاي چپ و راست اكسل از يكديگر مستقل و از انتقال بار عرضي جلوگيري شد تا ساختار عملكرد مستقل هر چرخ ايجاد شود. براي داشتن خواص توليد نيروي مطلوب، رفتار توليد نيروي تاير تصحيح شد. در اكسل فعال از مدل تاير داخلي تراكسيم استفاده شد. طراحي كنترلر براي عملگري اكسل فعال در محيط سيمولينك و با ساختار فازي انجام شد. براي آزمايش قابليت¬هاي عملگري و تأثير اكسل فعال از دو نوع آزمون حلقه باز و حلقه بسته استفاده شد. آزمون حلقه بسته شامل تغيير مسير دو خط با سرعت افزايش¬يافته براي تشديد ناپايداري بود. هدف از انجام آزمون حلقه بسته تعيين اثر عملگري بر رفتار راننده بود. آزمون حلقه باز براي شبيه¬سازي مانور تغيير مسير يك‌خطه به¬عنوان مانور فرار استفاده شد. براي تشديد ناپايداري،سرعت خودرو 33% نسبت به مانور تغيير مسير دو خط افزايش يافت. براي آزمون مقاومت و حساسيت كنترلر،شرايط هردو آزمون با 30% كاهش اصطكاك و بارگذاري نامناسب در طول يدك تشديد شد. نتايج نشان داد كه اكسل فعال بيش پرش‌هاي مياني يدك را در شرايط پر اصطكاك و مانور تغيير مسير دو خط تا بيش از 45% كاهش داده و در شرايط كم اصطكاك علاوه بر كاهش بيش پرش مياني، بيش پرش‌هاي نهايي را حذف مي¬كند. بعلاوه تشديد يدك در نرخ ياو را كاملاً به حد پايين¬تر از 1 كاهش داده و زاويه¬ي لغزش را در تمام شرايط كاهش مي¬دهد. از مزاياي جنبي اكسل فعال بهبود پايداري رول بود. آزمون¬هاي تغيير مسير دو خط نشان داد كه عملگري اكسل فعال در شرايط ناپايداري توأم جانبي و رول، زاويه¬ي رول را تا 3/1 زاويه¬ي رول حالت كنترل نشده كاهش مي¬دهد. بعلاوه با آزمايش خودرو در حالت سنگين، عملگري اكسل فعال بهبودي معادل 38% براي مانور فرار در حالت سنگين را نشان مي¬دهد. بعلاوه با تنظيم پارامترهاي كنترلر، نشان داده شد كه اين روش پتانسيل خوبي براي پيشگيري از واژگوني را نيز دارد. . واژه‌هاي كليدي: پايداري جانبي، خودروي كمرشكن، كنترل پايداري، اكسل فعال كمكي

190773

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي ديناميكي

دكتر بهروز مشهدي