ترکیب سیستم‌های ترمز فعال و تعلیق نیمه‌فعال جهت بهبود پایداری چرخشی و غلتشی خودرو

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی صنایع، مکانیک و هوافضا، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، بوئین زهرا، ایران.

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.

doi
10.22060/mej.2020.18448.6817
چکیده

این مقاله، ترکیبی از سیستم‌های فعال شاسی جهت بهبود پایداری چرخشی و غلتشی خودرو با استفاده از سیستم‌های ترمز فعال و تعلیق نیمه‌فعال را ارائه می‌کند. سیستم ترمز فعال طراحی‌شده بر‌اساس کنترل مود لغزشی، احتمال واژگونی خودرو را با کاهش سرعت طولی و شتاب جانبی کاهش می‌دهد. همچنین، یک سیستم تعلیق نیمه‌فعال به روش کنترل فازی جهت بهبود پایداری غلتشی طراحی شده که اثر شتاب جانبی را بر زاویه غلت و سرعت آن کاهش می‌دهد. نرخ انتقال بار جانبی، به‌عنوان معیار واژگونی انتخاب می‌شود که بر‌پایه زاویه غلت و شتاب‌های عرضی و غلتشی می‌باشد. یک مدل دینامیکی خودرو در محیط نرم‌افزار آدامز ساخته می‌شود که شامل زیرسیستم‌های تعلیق عقب و جلو، ترمز و فرمان، مدل تایر و بدنه می‌باشد. ویژگی‌های غیر‌‌‌خطی تایرها، بوش‌ها، فنر‌ها و میراگرها نیز در این مدل لحاظ شده‌اند. بنابراین مدل، عملکرد دینامیکی خودرو را به‌طور دقیق بیان می‌کند. الگوریتم کنترلی تحت مانور‌های زاویه پله فرمان و تعویض مسیر با استفاده از شبیه‌سازی مشترک نرم‌افزار‌های آدامز و متلب ارزیابی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سیستم طراحی‌شده با کنترل‌کننده‌های ترکیبی در مقایسه با سیستم‌های جداگانه ترمز فعال و تعلیق نیمه‌فعال به‌خوبی می‌تواند پایداری چرخشی و جلوگیری از واژگونی خودرو را بهبود بخشد.