کنترل یکپارچه خودروی سنگین مفصلی برای تامین پایداری سمتی و مانورپذیری مناسب

ایده پایه در سیستمهای کنترلی مربوط به دینامیک سمتی خودرو این است که با نزدیک کردن رفتار خودرو به رفتار خطی آن، که برای راننده آشنا می باشد، فرمانپذیری خودرو بهبود یابد و همچنین با حفظ متغیّرهای مربوط به دینامیک سمتی خودرو در یک ناحیه مناسب، پایداری خودرو در مانورهای شدید، تضمین گردد. سیستمهای مختلفی نظیر سیستمهای فرمان فعّال و ترمز فعّال جهت انجام این مهم بکار گرفته شده اند. در عین حال، جهت دستیابی به یک عملکرد مناسب، سیستمهای کنترل دینامیک خودرو می توانند به صورت یکپارچه توسعه یابند. سیستم کنترل یکپارچه می تواند به نحوی طراحی گردد که میان اهداف کنترلی مصالحه ای برقرار سازد و یا با توجه به شرایط حرکتی خودرو، به طریقی از نیروهای طولی و عرضی تایر استفاده کند که تداخل عملکرد آنها حداقل گردد. در این رساله، بر مبنای مطالعه استانداردهای عملکردی خودرو، مدهای خطرناک حرکتی و تحلیل دینامیکی این خودرو، متغیّرهای کنترلی انتخاب شده و مقادیر مطلوب آنها تعیین می گردد. بر مبنای این مطالعه و بررسی، زاویه مفصل مابین کشنده و نیمه تریلر، در صورت تعقیب یک مقدار مطلوب مناسب، می تواند به عنوان کلیدی ترین متغیّر حرکتی، سهم عمده ای در بهبود مانورپذیری و همچنین حرکت پایدار تریلر ایفا نماید. در این رساله برای اوّلین بار، بر مبنای یک تحلیل هندسی- سینماتیکی، مقدار مطلوب زاویه مفصل به نحوی تعیین می گردد که تعقیب آن، منجر به حذف خروج از مسیر نیمه تریلر نسبت به کشنده در انواع مانورها خواهد شد. همچنین در این رساله بر مبنای روش کنترل مدلغزشی، یک سیستم کنترل یکپارچه ترمز و فرمان، برای اوّلین بار در خودروهای مفصلی،ارائه می گردد. سیستم کنترل یکپارچه در این تحقیق به نحوی طراحی می شود که زیرسیستم ترمز، تنها در شرایط حدّی به کمک زیرسیستم فرمان آید و در مانورهای غیرحدّی، تنظیم حرکت خودرو، تنها به زیر سیستم فرمان سپرده شود. در شبیه سازیهای انجام شده با مدل غیرخطی 16 درجه آزادی خودرو، افزایش ظرفیت دینامیکی خودروی مفصلی برای انجام مانورهای بسیار مشکل، با استفاده از سیستم کنترل یکپارچه پیشنهادی، مورد بررسی قرار می گیرد