امیر کریمیان - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
علی رحمانی هنزکی - نویسنده مسئول: دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
شهرام آزادی - دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

در این پژوهش، کنترل یکپارچه جدیدی برای فرمان و ترمز خودروهای کشنده نیم تریلر به منظور ردیابی در مانورهای ترکیبی طولی و عرضی پیشنهاد شد. بدین منظور ابتدا به مدل سازی یک مدل غیرخطی از کشنده نیم تریلر با ۱۰ درجه آزادی شامل حرکت طولی، عرضی و چرخشی کشنده، زاویه مفصل و سرعت چرخ ها پرداخته شد. سپس کنترل کننده فرمان و ترمز فعال با هدف ردیابی و با استفاده از روش مد لغزشی طراحی شد. به منظور پایداری چرخشی خودرو، یک کنترل کننده پایداری جانبی با استفاده از روش کنترل لغزشی پیشنهاد شد. سپس با به کارگیری یک بهینه سازی چندهدفه، استراتژی کنترل یکپارچه جدید به منظور تخصیص بهینه نیروهای طولی و عرضی تایرها، ارائه شد. این استراتژی بر مبنای دست یابی به اهداف ردیابی و پایداری با استفاده از ظرفیت نیروهای تایر در محدوده لغزش مطلوب با استفاده از ضرایب وزنی متغیر طرح ریزی شد. به منظور پیاده سازی کنترل کننده یکپارچه از مدل خودروی کشنده نیم تریلر ارائه شده در نرم افزار تراک سیم استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد خوب استراتژی کنترل کننده یکپارچه طراحی شده در ردیابی با حفظ پایداری جانبی هنگام انجام مانور تعویض خط همراه با ترمزگیری است. با به کارگیری کنترل کننده پیشنهادی، بیشینه خطای ردیابی موقعیت طولی و عرضی، زاویه چرخش کشنده و زاویه مفصل به ترتیب برابر با ۸۳/۱، ۵۶/۰، ۴۲/۴ و ۵۳/۹ درصد شد. این در حالی است که خودروی بدون کنترل کننده، به دلیل ناپایداری جانبی، مسیر مرجع را ردیابی نکرد.

خودروی کشنده نیم تریلر, کنترل یکپارچه دینامیک خودرو, کنترل فرمان فعال, کنترل ترمز فعال