مدل سازی وکنترل دینامیک عرضی یک خودروی سواری با استفاده از نمونه سازی مجازی

استفاده از سیستم های ایمنی فعال در خودروهای سواری توانسته آمار تصادفات جاده ای را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. رشد سریع تکنولوژی در سال های اخیر در زمینه هایی نظیر الکترونیک ، پردازش سیگنال و ... پیشرفت این سیستم ها را به دنبال داشته است. در این میان می توان سیستم های کنترل پایداری را به عنوان یکی از موثرترین سیستم های ایمنی فعال قلمداد کرد که در شرایط ناپایداری به راننده در کنترل خودرو کمک می کند. در این پژوهش یک روش کنترلی جدید برای پایدارسازی خودرو پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی برای پیش بینی تمایل راننده از تخمین نرخ زاویه چرخشی مطلوب استفاده می شود و با دنبال کردن آن، خودرو به سمت پایداری سوق داده می-شود. ساختار روش کنترلی مورد نظر متشکل از دو حلقه می باشد؛ که در حلقه اول آن گشتاور چرخشی مورد نیاز برای پایدارسازی محاسبه می شود و حلقه دوم، گشتاور چرخشی محاسبه شده را از طریق سیستم ترمز گیری تفاضلی به خودرو اعمال می نماید. محاسبه گشتاور چرخشی مورد نظر با طراحی کنترل کننده مود لغزان بر اساس دو نوع مدل دینامیکی از خودرو محقق شده است . با طراحی دو کنترل کننده مود لغزان در حلقه اول، دو سیستم کنترلی برای پایدارسازی خودرو مورد ارزیابی قرار گرفته است. اولین سیستم بر اساس مدل غیرخطی هفت درجه آزادی پی ریزی شده است و در دومین سیستم کنترلی از مدل خطی دو درجه آزادی (مدل دوچرخه) استفاده شده است. حلقه دوم در هر دو سیستم کنترلی مشترک بوده و در طراحی آن یک کنترل کننده نظارتی به همراه جداول جستجو مدنظر قرار گرفته است. در پایان پژوهش با استفاده از روش نمونه سازی مجازی، عملکرد سیستم کنترلی طراحی شده تحت مانورهای استاندارد با شبیه سازی همزمان نرمافزارهای matlab و adams مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده عملکرد موفق هر دو سیستم کنترلی در بالا بردن سطح پایداری و خوش فرمانی خودرو با توجه به شرایط اصطکاک جاده ای متفاوت به خوبی اثبات می کند.