عنوان

طراحی کنترل کننده برای سیستم تعلیق خودرو بر مبنای مدل غیرخطی

Number

‭۲۳۸۱پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی کنترل کننده برای سیستم تعلیق خودرو بر مبنای مدل غیرخطی

First Statement of Responsibility

/سید حمید هاشمی‌پور

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی برق، گروه مهندسی کنترل

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۹۱‬ص‬

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

برق-کنترل

Date of degree

‮‭۱۳۸۶/۰۹/۱۲‬

Body granting the degree

تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی برق، گروه مهندسی کنترل

Text of Note

یکی از مشخصه‌های دینامیکی خودرو راحتی سفر و کاهش ارتعاشات وارده به سرنشین در اثر ناهمواریهای جاده می‌باشد .هر چه شتاب عمودی منتقل شده به سرنشین کمتر باشد، راحتی سفر بیشتر می‌شود .در واقع نیروی اعمالی به چرخها از طرف جاده، باید در سیستم تعلیق ذخیره شده و مقدار کمی از آن به مسافر انتقال یابد .بنابراین در سیستم‌های تعلیق غیرفعال، کاهش شتاب عمودی باعث افزایش جابجایی تعلیق می‌شود .این در حالی است که مجموعه‌ی فنر و کمک فنر، محدوده‌هایی برای جابجایی دارند و کراندار می‌باشند .بنابراین برای رفع این مشکل و به منظور ایجاد راحتی سفر در چارچوب محدودیتهای سیستم و هم افزایش پایداری حرکت خودرو، استفاده از سیستم تعلیق فعال مورد توجه قرار گرفت .در این پایان‌نامه به منظور کاهش شتاب عمودی منتقل شده به سرنشین مدل یک- چهارم سیستم تعلیق خودرو مورد توجه قرار گرفت .این مدل در برگیرنده معادلات عملگر هیدرولیکی نیز می‌باشد .از آنجایی که دینامیک عملگر هیدرولیکی به شدت غیرخطی می‌باشد تاثیر زیادی برروی رفتار سیستم می‌گذارد و نمی‌توان آن را نادیده گرفت .علاوه بر غیرخطی بودن دینامیک سیستم تعلیق، پارامترهای آن مانند جرم و سفتی تایر، در حین استفاده از سیستم تعلیق در خودرو ممکن است تغییر کنند .در این پایان‌نامه به منظور طراحی یک کنترل کننده که بتواند اثرات غیرخطی سیستم را لحاظ کرده و مقاومت خوبی در برابر تغییر پارامترها داشته باشد، از تئوری کنترلی مد لغزشی استفاده شده است .از آنجایی که روش مد لغزشی، یک روش ردیاب می‌باشد، مدل خطی کنترل شده قلاب آسمانی، به عنوان مدل مطلوب در نظر گرفته شد .سطوح لغزش طوری تعریف شدند که مدل غیرخطی، رفتار مدل خطی کنترل شده را دنبال کند .نتایج حاصل از این روش با روش ترکیبی ‮‭LQR‬ و ‮‭Backstepping‬ که اخیرا در طراحی کنترل کننده برای سیستم تعلیق استفاده شده است، مقایسه گردید .از نظر شتاب عمودی، روش مد لغزشی از روش مذکور بهتر عمل می‌کند .در ادامه یک کنترل‌کننده به روش پایداری مبتنی بر لیاپانوف برای سیستم طراحی شد که این کنترل کننده، دامنه شتاب عمودی را به شدت کاهش می‌دهد .اما پس از انجام آنالیز مقاومت و تغییر ‮‭۳۰‬ در جرم بدنه خودرو و تغییر ‮‭۴۰‬ در سفتی تایر، مشخص شد که روش پایداری مبتنی بر لیاپانوف شدیدا به پارامترهای سیستم وابسته می‌باشد .اما روش مد لغزشی و روش ترکیبی ‮‭LQR‬ و ‮‭Backstepping‬ عملکرد سازگار خود را حفظ می‌کنند

Text of Note

One of the dynamical characteristics of vehicle is ride comfort and decrease of the vibrations caused by road roughness. The lowest vertical accelerations sensed by the passenger more ride comfort. In fact, the imposed force from ground to tires should be accumulated in the suspension system and a few of it should be transferred to the passenger. In the passive suspension system reducing the vertical accelerations causes increasing in suspension travel. However, both spring and damper have a limited range for suspension travel. Therefore, to overcome this problem and in order to provide ride comfort by considering both limitations of the model and road handling, active suspension system has been considered. In this thesis, for reducing the vertical accelerations of passengers, a nonlinear quarter model of suspension system was regarded. This model consists of a hydraulic actuator that its dynamic is highly nonlinear and has a remarkable effect on the system response and therefore cannot be ignored. Additionally, the parameters of the system such as mass and stiffness of tire may vary during system operation. In this research, for designing a suitable controller which can deal with the system nonlinearity and has a good robustness, the sliding mode control theory has been employed. Since, the sliding mode is a tracking method, the sky hook controlled linear model, was considered as the reference model. Sliding surfaces were defined in a way that the nonlinear model tracks the linear controlled model. The results sliding mode method were compared with those obtained by a developed CLB (combination of LQR and backstepping) method reported in literatures. The comparative study shows that from the viewpoint of decreasing the vertical acceleration, the sliding mode method is much better than CLB method. In the other part of this work, another controller was designed based on the lyapunov method. This controller can sharply decrease the amplitude of the vertical accelerations. Also, the performed analysis of robustness indicates that the lyapunov method is more sensitive to the variations of parameters if the vehicle mass and tire stiffness are changed 30 and 40 respectively, whereas both the sliding mode and CLB methods are robust to changes induced in the system parameters

Active Suspension System

Nonlinear Control

Ride Comfort

Sliding mode Control

هاشمی‌پور، سید حمید

علیزاده، قاسم، استاد راهنما

خان‌محمدی، سهراب، استاد راهنما

حسن زاده، ایرج، استاد مشاور

میرزایی، مهدی، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی