پایان نامه طراحی سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری جانبی و دینامیک غلت خودرو

پایان نامه طراحی سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری جانبی و دینامیک غلت خودرو
مقطع : کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک – خودرو
چکیده
علاوه بر ناپایداری جانبی، یکی از تهدیدهای عمده برای خودروهای سواری به ویژه خودروهای شاسی بلند، خطر واژگونی است. در این پایان نامه یک استراتژی هماهنگی بر اساس منطق فازی، برای عملکرد یکپارچه زیرسیستم های فعال فرمان، دیفرانسیل، ترمز و میله ضدغلت طراحی شده است. تحلیل های جداگانه روی هر یک از زیرسیستم ها به طور مستقل و نیز اثر هم افزایی آنها صورت گرفته است. این استراتژی هماهنگی تلاش می کند ضمن حفظ شتاب طولی مطلوب راننده تداخل میان زیرسیستم ها و اهداف کنترلی آنها را که عبارتند از: تعقیب نرخ چرخش، شتاب جانبی و حرکت غلت خودرو، تا حد امکان برطرف نماید و مصالحه ای میان آنها برقرار سازد. بررسی عملکرد این استراتژی در غیاب دیفرانسیل فعال نیز نتایج موفقی را به همراه داشته است. زاویه لغزش جانبی و نرخ چرخش به عنوان شاخص های پایداری جانبی و زاویه غلت، نرخ غلت و انتقال وزن جانبی به عنوان شاخص های پایداری غلت در نظر گرفته شده اند. نتایج شبیه¬سازی بر روی یک مدل ده درجه آزادی ساخته شده در نرم افزار Simulink نشان می دهد که عملکرد سیستم یکپارچه نسبت به عملکرد مستقل تک تک زیرسیستم ها بهبود داشته و پایداری غلت در کنار پایداری جانبی حفظ شده است. همچنین، نتایج شبیه سازی برای مانور «بدترین حالت» حاکی از عملکرد رضایت بخش این سیستم یکپارچه است. نتایج با مدلسازی در محیط نرم افزار Carsim صحه گذاری شده است.

کلمات کلیدی:
کنترل یکپارچه، کنترل پایداری، کنترل غلت، فرمان فعال، دیفرانسیل فعال، ترمز فعال

فهرست
فهرست مطالب
فصل اول – پیشگفتار
1-1 ضرورت تحقیق 3
1-2 پیشینه کنترل پایداری خودرو 5
1-2-1 کنترل نرخ چرخش 5
1-2-2 کنترل لغزش جانبی 7
1-2-3 کنترل غلت 9
1-3 تعریف مسئله 11
1-4 طرح¬نمای پایان¬نامه 11
فصل دوم – مدل¬سازی خودرو
2-1 مقدمه 14
2-2 مدل ده درجه آزادی 14
2-2-1 فرضیات مدل 14
2-2-2 معادلات دینامیک 15
2-3 مدل راننده 23
2-4 صحه¬گذاری حلقه¬باز مدل به کمک نرم¬افزار CarSim 25
فصل سوم – طراحی کنترلر
3-1 مقدمه 32
3-2 اندازه¬گیری متغیرها 33
3-3 زیرسیستم¬های کنترلی 34
3-3-1 سیستم فرمان فعال جلو 34
3-3-2 سیستم دیفرانسیل فعال 34
3-3-3 سیستم ترمز فعال 34
3-3-4 سیستم تنظیم لغزش / ترمز ضد قفل 35
3-3-5 سیستم فعال غلت -میله ضد غلت- 35
3-4 مدل ساده شده خودرو برای طراحی کنترلر 36
3-5 مدل مرجع 37
3-5-1 نرخ چرخش 37
3-5-2 شتاب طولی 39
3-5-3 شتاب جانبی 39
3-6 طراحی کنترلر فرمان فعال 39
3-7 طراحی کنترلر دیفرانسیل فعال 41
3-8 طراحی کنترلر ترمز فعال 42
3-9 طراحی کنترلر تنظیم لغزش فعال / ترمز ضد قفل 45
3-10 طراحی کنترلر فعال غلت- میله ضدغلت- 47
3-11 استراتژی هماهنگی 50
3-11-1 بررسی تداخلات ممکن بین اهداف زیرسیستم¬ها 50
3-11-2 انتخاب استراتژی هماهنگی مناسب 50
3-11-3 طراحی یکپارچه¬ساز فازی 53
فصل چهارم – شبیه¬سازی و نتایج
4-1 مقدمه 59
4-2 تحلیل عملکرد زیرسیستم¬ها 60
4-2-1 کنترل فرمان فعال 60
4-2-2 کنترل دیفرانسیل فعال 65
4-2-3 کنترل ترمز فعال 70
4-2-5 کنترل فعال غلت -میله ضدغلت- 76
4-3 ارزیابی عملکرد یکپارچه¬ساز 82
4-3-1 مانور تغییر مسیر دوگانه روی جاده خشک (9/0=μ) 82
4-3-2 مانور تغییر مسیر دوگانه روی جاده لغزنده (2/0=μ) 89
4-4 مقایسه زیرسیستم¬ها و سیستم کنترل یکپارچه 96
4-4 صحه¬گذاری حلقه¬بسته (سیستم کنترل یکپارچه) توسط نرم¬افزار CarSim 101
4-5 مانور بدترین حالت 107
فصل پنجم – نتیجه¬گیری و پیشنهادها
5-1 نتیجه¬گیری 115
5-2 پیشنهادها 116
مراجع 117
پیوست الف – سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال 115
پیوست ب- مقادیر عددی پارامترهای خودرو 12

–
تعداد صفحه :140

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند