دانلود منابع پژوهشی : طراحی سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری جانبی ... - منابع مورد نیاز برای پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین |
در این پایان نامه، هدف، طراحی یک سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری خودرو در جهات جانبی و غلت با حداقل تداخل در شتاب طولی مطلوب راننده میباشد. در این راستا، استفاده از روشهای موثر در طراحی سیستم کنترلی با حداقل هزینه و پیچیدگی در نظر میباشد. شاخصهای ارزیابی عبارتند از: نرخ چرخش، شتاب جانبی، زاویه لغزش جانبی، لغزش طولی چرخها، زاویه و نرخ غلت، انتقال وزن جانبی و میزان کاهش سرعت خودرو نسبت به سیستم بدون کنترل.
۱-۴ طرحنمای پایان نامه
مراحل طراحی و شبیهسازی در این پایان نامه به ترتیب زیر میباشد.
فصل ۲ به مراحل کامل استخراج مدل ۱۰ درجه آزادی مورد استفاده برای شبیهسازی رفتار خودرو می پردازد. نتایج صحهگذاری مدل استخراج شده توسط نرمافزار CarSim نسخه ۰۲/۸ در انتهای فصل آمده است.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
در فصل ۳، به شرح مراحل طراحی زیرسیستمهای کنترلی فعال فرمان، دیفرانسیل، ترمز و غلت، و تعیین وظایف و محدوده کار هر یک از آنها پرداخته می شود. سپس تداخل میان اهداف کنترلی بررسی میگردد و یک الگوریتم هماهنگی با بهره گرفتن از منطق فازی به عنوان راهکار پرهیز از تداخل عملکرد زیرسیستمها ارائه میگردد. در پایان، توابع عضویت و قوانین سیستم فازی مذکور، به تفصیل مورد بحث قرار میگیرد.
در فصل ۴، زیرکنترلرها و نیز مجموعه یکپارچه، هر کدام با یک یا چند مانور آزمایش میشوند و نتایج ارائه میگردد تا صحت عملکرد آنها در شرایط بحرانی بررسی گردد. سپس، برای تضمین کارایی کنترلر در حادترین شرایط، مسئله «سناریوی بدترین حالت[۳۶]» مورد بررسی قرار میگیرد.
فصل ۵، یک جمعبندی از فصلهای قبل و پیشنهادهایی برای تحقیقات مرتبط در ادامه پروژه حاضر ارائه میدهد.
فصل دوم
مدلسازی خودرو
۲-۱ مقدمه
در این فصل، دینامیک حاکم بر مدل ده درجه آزادی و چگونگی استخراج آن تشریح می شود. سپس، این مدل توسط مدل توسعه یافته در نرمافزار CarSim صحهگذاری میگردد. مدل مذکور برای شبیهسازی عملکرد خودرو در پاسخ به کنترلر به کار گرفته خواهد شد.
۲-۲ مدل ده درجه آزادی
۲-۲-۱ فرضیات مدل
در ساخت مدل ده درجه آزادی که برای شبیهسازی در محیط Simulink مورد استفاده قرار میگیرد، فرضیات زیر در نظر گرفته شده است.
۱- برای خودرو، دو جرم فنربندیشده[۳۷] و فنربندینشده[۳۸] در نظر گرفته می شود. جرم فنربندیشده تمام جرمی است که بر سیستم تعلیق خودرو سوار است و جرم فنربندینشده، مجموع جرم چرخها، محور چرخ[۳۹]ها و متعلقات آن است.
۲- خودرو دارای سه درجه آزادی انتقالی طولی، جانبی و عمودی، و سه درجه آزادی دورانی غلت[۴۰]، فراز[۴۱] و چرخش[۴۲] میباشد. از میان این شش درجه آزادی، حرکتهای عمودی، غلت و فراز فقط متعلق به جرم فنربندیشده هستند. بنابراین، فرض می شود که جرم صلبِ فنربندینشده حرکت در راستای عمودی و دورانهای غلت و فراز را ندارد. هر یک از چرخها نیز یک درجه آزادی دوران مستقل دارند. در نتیجه، این مدل، مجموعا شامل ده درجه آزادی است.
۳- نیروی مقاومت هوا متناسب با مجذور سرعت طولی خودرو، فقط در راستای طولی مدل شده است.
۴ – در دینامیک دورانی چرخها و در نتیجه دینامیک طولی و جانبی خودرو نیز، مقاومت غلتشی[۴۳] مدل شده است؛ ولی از گشتاور خودتنظیم[۴۴] چرخها و جابجایی نقطهاثر نیروی تایر ناشی از تغییر شکل الاستیک آن صرفنظر شده است.
۵- در صورتی که سیستمهای تعلیق جلو و عقب را مشابه در نظر بگیریم، میتوان محور غلت و محور فراز را افقی، در ارتفاع ثابت و گذرنده از مرکز جرم فنربندینشده در نظر گرفت [۲۰].
همان طور که در شکل ۲-۱ ملاحظه می شود، در دستگاه مختصات متصل به بدنه، محور x رو به جلوی خودرو، محور y به سمت راست و محور z به سمت پایین در نظر گرفته شده است (مختصات SAE[45]).
شکل ۲-۱ دستگاه مختصات متصل به بدنه [۲۲]
۲-۲-۲ معادلات دینامیک
مبتنی بر روش ارائه شده در [۲۲] و با اِعمال اصلاحات مورد نیاز، معادلات حرکت خودرو عبارتند از:
دینامیک طولی
بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۲، معادله دینامیک طولی خودرو، مطابق معادله (۲-۱) عبارتست از:
(۲-۱)
که در آن، m جرم خودرو، Fxiها، Fyiها و Fziها به ترتیب نیروهای طولی، جانبی و عمودی چرخها، δ زاویه چرخ، fr ضریب مقاومت غلتشی، ms جرم فنربندی شده، hcg ارتفاع مرکز جرم فنربندیشده از محورهای غلت و فراز و Cd ضریب درگ (مقاومت هوا) است.
معادله (۲-۱) نسبت به معادله مشابه آن در [۲۲]، بهبود داده شده است. تغییرات اِعمال شده عبارتند از: ۱- نیروی مقاومت غلتشی و مقاومت هوا به دینامیک طولی افزوده شده است. ۲- جرم فنربندیشده و فنربندینشده در آن تفکیک گردیده و هر کدام در شتابهای مربوط به خود ضرب شده است.
Cdvx2
frFz2
frFz4
frFz3
frFz1
شکل ۲-۲ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک طولی، جانبی و چرخش [۲۲]
دینامیک جانبی
بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۲، معادله دینامیک جانبی خودرو، مطابق معادله (۲-۲) عبارتست از:
(۲-۲)
معادله (۲-۲) نسبت به معادله مشابه آن در [۲۲]، بهبود داده شده است؛ به این صورت که جرم فنربندیشده و فنربندینشده در آن تفکیک گردیده و هر کدام در شتابهای مربوط به خود ضرب شده است.
دینامیک عمودی
بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۳، معادله دینامیک عمودی خودرو، مطابق معادله (۲-۳) عبارتست از:
(۲-۳)
Fy,su
شکل ۲-۳ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک عمودی و غلت [۲۲]
دینامیک غلت
بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۳، معادله دینامیک غلت خودرو، مطابق معادله (۲-۴) می تواند نوشته شود؛
(۲-۴)
که در آن IRC لختی دورانی جرم فنربندی شده حول محور غلت و Karb سفتی پیچشی میله ضدغلت غیرفعال است. مشابه معادلات (۲-۱) و (۲-۲)، در اینجا نیز، معادلات نسبت به [۲۲] بهبود داده شدهاند، ضمن آن که ملیه ضدغلت فعال نیز به مدل افزوده شده است.
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1401-04-17] [ 11:14:00 ب.ظ ]
|