12523

12523

طراحي يك كنترلر يكپارچه هوشمند براي بهبود وضعيت ديناميكي موتورسيكلت

كارشناسي ارشد

خودرو - طراحي سيستمهاي تعليق، فرمان و ترمز

مهر ماه 1388

مهر ماه 1388

دكتر اوستا گودرزي

چكيده موضوع اين پاياننامه طراحي يك كنترلر هوشمند براي بهبود وضعيت ديناميكي موتور سيكلت است. اين پاياننامه در راستاي پاياننامه مشابه ديگري كه در آن از كنترلر بهينه استفاده شده است، از كنترلر پيشرفتهتري براي بهبود وضعيت ديناميكي استفاده مينمايد. اين سيستم توانايي تشخيص شرايط ديناميكي موتورسيكلت را دارا بوده و با توجه به ديدي كه نسبت به اين شرايط پيدا ميكند تصميم لازم براي بهبود وضعيت ديناميكي موتورسيكلت را اتخاذ مينمايد. اين كنترلر داراي دو لايه مختلف ميباشد. لايه اول شامل يك كنترلر فازي است كه وظيفه آن β تشخيص وضعيت ديناميكي موتورسيكلت را دارد. وروديهاي اين كنترلر دو زاويه لغزش جانبي ميباشد. علت اين انتخاب اين است كه واضح است كه مهمترين φ و زاويه رول موتورسيكلت فاكتور در ديناميك جانبي موتورسيكلت نيروي جانبي تاير است. برخلاف اتوموبيلها، در موتورسيكلت زاويه كمبر مهمترين سهم را در توليد نيروي جانبي دارد . به همين خاطر نيروي ميباشد. با داشتن مقدار اين دو زاويه علاوه بر اينكه φ و β جانبي در موتورسيكلت تابع دو متغير ميتوان مقدار نيروي جانبي را تعيين نمود، ميتوان بر اساس وضعيت تاير، وضعيت ديناميكي را نيز مشخص كرد. وظيفه كنترلر فازي اين است كه براساس مقدار اين دو زاويه، تشخيص دهد تاير در چه وضعيتي قرار دارد و استراتژي مناسب را براي كنترل موتورسيكلت اتخاذ نمايد. با توجه به شرايط مختلف تاير در هر ناحيهاي بايد از استراتژي كنترلي متفاوتي استفاده نمود . به طور كلي دو استراتژي براي كنترل موتورسيكلت استفاده شده است. استراتژي اول كه اختصاص به شرايط معمول رانندگي دارد، شامل استفاده از ممان وارد به فرمان و ممان وارد به صندلي در جهت محور طولي است. استراتژي دوم اضافه كردن ممان وارد به صندلي در جهت محور عرضي براي انتقال جرم راننده به سمت جلو و عقب است. اين ممان هنگامي كه شتاب جانبي زياد باشد به دو ممان ديگر افزوده ميشود. لايه دوم شامل 13 كنترلر بهينه از نوع رگلاتور مربعي خطي است كه در نواحي مختلف عملكردي تاير موتورسيكلت طراحي شدهاند. با توجه به خطي بودن كنترلر بهينه نيروي جانبي تاير در هر يك از اين نواحي خطيسازي شده است. همچنين هر يك از اين كنترلرهاي بهينه با توجه به ناحيه عملكردي خود از استراتژيهاي مختلفي براي كنترل موتورسيكلت استفاده مينمايند. نتايج شبيه سازي نشان ميدهد استفاده از اين كنترلر منجر به كنترل بهتر موتورسيكلت خواهد شد.