نام پژوهشگر: محمودرضا اقدسی

کنترل بهینه خودروهای مفصلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  محمودرضا اقدسی   علیرضا فتحی

بررسی میدانی مطالعات صورت گرفته در زمینه خودروهای فرمان مفصلی نشان می دهد که در این نوع از خودروها احتمال بوجود آمدن حرکات انحرافی و مارپیچ و در نتیجه ناپایداری خودرو در سرعت های زیاد وجود دارد. در این پایان نامه مساله تحلیل ناپایداری و کنترل بهینه بمنظور پایدار سازی این خودروها در سرعت های بالا مطالعه شده است. بدین منظور معادلات غیرخطی دینامیکی این خودروها در سه حالت مختلف 4 ، 6 و 8 درجه آزادی با استفاده از روش نیوتنی استخراج شده و سپس با استفاده از روش غیرمستقیم ( خطی سازی) لیاپانوف، مساله پایداری این نوع خودروها بررسی شده و در نهایت سرعت بحرانی خودرو که در آن خودرو ناپایدار می گردد محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی شده بدست آمده برای حالت پایدار و ناپایدار تایید کننده وجود سرعت بحرانی می باشد. در گام بعدی مساله کنترل بهینه این خودروها در دو حالت کنترل از طریق سیستم فرمان و کنترل از طریق اعمال گشتاور بر چرخ ها مورد بررسی قرار گرفت. کنترلر بهینه پیشنهادی نیز یک بار بر اساس مدل خطی سازی شده ( رگولاتور بهینه خطی lqr) و بار دیگر بر اساس مدل غیر خطی ( روش پنتریاگین) طراحی گردید. نتایج شبیه سازی اعمال کنترلر بهینه روی سیستم غیرخطی نشان داد که کنترل پیشنهادی قادر است که سیستم را پایدار نموده و در عین حال اثرات اغتشاش و نویز را حذف نماید. در پایان بعلت محدود بودن انرژی کنترلی، مساله محدود بودن انرژی نیز در طراحی کنترلر بهینه لحاظ شده است.