یک روش تخمین جدید ضریب اصطکاک جاده و نسبت لغزش بهینه چرخ در کنترل دینامیک طولی و عرضی خودرو با استفاده از سیستم های فرمان و ترمز فعال

در این مقاله، یک سیستم کنترل یکپارچه دینامیک طولی، عرضی و چرخشی خودرو با استفاده از سیستم های ترمز فعال و فرمان جلو فعال ارائه می شود. سیستم ترمز فعال طراحی شده بر اساس کنترل مود لغزشی، دارای دو حالت کاری ترمز ضدقفل و کنترل پایداری الکترونیکی می باشد و از یک کنترل کننده فازی در سیستم فرمان جلو فعال استفاده شده است. همچنین، جهت تخمین متغیرهای دینامیکی خودرو، یک تخمین گر غیرخطی با استفاده از فیلتر کالمن آنسنتد به کار گرفته می شود. با توجه به مقادیر تخمین زده شده و مدل تایر داگوف، ضریب اصطکاک جاده محاسبه می شود. از آنجا که عملکرد سیستم ترمز ضدقفل در جهت کاهش مسافت توقف به مقدار نسبت لغزش بهینه چرخ وابسته است، یک سیستم فازی عصبی تطبیقی برای بدست آوردن این مقدار بهینه طراحی شده است. ضریب اصطکاک جاده، سرعت طولی و بار عمودی هر یک از چرخ ها، ورودی های سیستم فازی عصبی تطبیقی می باشند. در قسمت شبیه سازی ابتدا عمل ترمزگیری شدید روی جاده مستقیم با ضریب اصطکاک متغیر طی رانندگی مورد بررسی قرار می گیرد که نتایج آن، حاکی از عملکرد دقیق تخمین گر ضریب اصطکاک و نسبت لغزش بهینه چرخ دارد و باعث کاهش زیادی در فاصله و زمان توقف در مقایسه با خودرو بدون تخمین گر شده است. سپس، شبیه سازی جاده با ضریب اصطکاک متفاوت برای چرخ های طرفین خودرو انجام شده که نشان می دهد، کنترل یکپارچه سیستم های ترمز ضدقفل، کنترل پایداری الکترونیکی و فرمان جلو فعال به همراه تخمین گرهای مذکور، می تواند علاوه بر بهبود پایداری جانبی و چرخشی، سبب کاهش فاصله توقف نیز شود.

Keywords:

کنترل یکپارچه دینامیک خودرو , ترمز فعال , فرمان جلو فعال , سیستم فازی عصبی تطبیقی , تخمین نسبت لغزش بهینه چرخ