کنترل و بهینه سازی ارتعاشات خودرو ناشی از ناهمواری جاده با بهره گیری از وضعیت نشسته بدن انسان

رانندگان وسایل نقلیه در طول رانندگی به طور دائم در معرض ارتعاش تمام بدن قرار دارند که این مسئله ممکن است منجر به بروز اختلالات اسکلتی_عضلانی، عصبی، گردش خون، گوارشی و بروز سایر بیماری های شغلی ناشی از ارتعاش گردد. در این مقاله ابتدا معادلات سیستم دینامیکی غیر خطی به صورت تحلیلی بررسی و با استفاده از سری تیلور معادلات خطی سازی می شود. سپس معادلات در فضای حالت توسط نرم افزار متلب به شکل عددی حل و بررسی می شود و برای طراحی کنترلر چند متغیره از تحقق کانونیکال و تبدیلات همانند استفاده می شود. نهایتا با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی عملکرد کنترلر سیستم دینامیکی با هدف کاهش شتاب ریشه مجموع مربعات در دو جهت عمودی و افقی تحت شرایط تشدید و جاده با زبری سطح تصادفی به عنوان عامل تحریک سیستم انجام شده است. بررسی نتایج نشان داد که با برایند 2 جهت، مجذور میانگین مربعات وزندار شتاب ارتعاش دو متغیر افقی x1 و عمودی z1 از بدن انسان که شامل ① مربوط به مرکز جرم قسمت استخوان ران، لگن و مهره میشود، بدون کنترلر (2.76m/s^2)، با کنترلر )، با کنترلر (0.268m/s^2 ) و با کنترل بهینه این میزان به (0.06m/s^2) کاهش یافته که نشان می دهد استراتژی کنترلی عملکرد قابل قبولی داشته است.

Keywords:

ریشه مجموع مربعات , تحقق کانونیکال , الگوریتم ژنتیک , جاده تصادفی