13956

13956

شبيه سازي كنترل فعال ارتعاشات موتور خودرو

كارشناسي ارشد

نيرو محركه خودرو

بهمن 1393

بهمن 1393

پروفسور محمد حسن شجاعي فرد

دكتر روح الله طالبي توتي

خودرو

چكيده در كار حاضر پس از بررسي روشهاي مدلسازي فيزيكي و رياضي الگوريتمهاي كنترلي غير كلاسيك مانند روش فازي، استراتژي نويني براي يك سيستم فعال دسته موتور معرفي شده است كه از هردو سيگنال فيدبك و فيدفوروارد و نيز يك كنترلر فازي با قابليت تطابق بالا بهره مي برد.در اين كار موتور 5 سيلندر ولوو به صورت يك جعبه صلب مدل شده است و ورودي اغتشاشات به صورت گشتاور هاي حاصل از احتراق موتور در دور هاي مختلف و همچنين اغتشاشات جاده در مركز جرم موتور از مقالات مرجع استخراج گرديده است. سپس با استفاده از روابط ديناميك سه بعدي نيروهاي ناشي از اين گشتاورها در محل دسته موتور ها محاسبه گرديده است و مدل رياضي در هر دسته موتور با در نظر گرفتن سيستم فعال و غير فعال تعيين گرديده است .پس از طراحي كنترلر و بهينه سازي متغير هاي زباني وتوابع عضويت و ايجاد محيط شبيه سازي ، نتايج حاصل از مدل در حالت غير فعال بودن كنترلر با نتايج حاصل از يك كار معتبر مورد صحت سنجي قرار گرفت و مشخص گرديد كه مدل و محاسبات انجام گرفته معتبر است. سپس با فعال كردن كنترلر و اعمال عكس نيروهاي ارتعاشي مزاحم در محل دسته موتور از طريق يك عملگرالكتريكي، تضعيف ارتعاشات قابل توجهي بدست آمد . نتايج بدست ماده درحالت بدون كنترل نشان مي دهد كه ميزان ارتعاشات موتور با دور موتور نسبت عكس دارد به بيان ديگر بيشترين ميزان ارتعاشات در دور موتور هاي پايين مثل 1000 دور بر دقيقه مي باشد كه سيستم تضعيف ارتعاشات ارايه شده بهترين عملكرد را دراين دوربدست آورد و هرچه دور موتور بيشتر مي شود از ميزان ارتعاشات كاسته مي شود .بنابراين كنترلر بايد در دور موتورهاي پايين كارايي خوبي داشته باشد .طبق نتايج بدست آمده اين كنترلر فازي تا دورموتورهاي 3300 دور بر دقيقه عملكرد بسيار مطلوبي دارد و دردور موتورهاي بالا بدليل سرعت عملكرد اندك و تاخير زماني و همفاز نبودن سيگنال جبرانساز بايد غير فعال گردد . ضمنا ميزان انرژي مورد نياز براي فعال كردن عملگر و اعمال نيروهاي مخالف نشان داد كه اين سيستم به انرژي بسياركمتري نسبت به موارد مشابه نياز دارد و در ماكزيمم حالت نياز به نيرويي معادل 100 نيوتن براي خنثي سازي ارتعاشات موتور در حالتهاي دور آرام ، شتابگيري ،كلاچ گيري و اغتشاشات جاده مي باشد .با اعمال محدوديت به نيروي اعمالي عملگر به 60 نيوتن عملكرد سيستم در تضعيف ارتعاشات با وجود كاهش ، مثبت ارزيابي شد .ضمنا عملكرد سيستم در حالتهاي كلاچ گيري ، شتابگيري و اغتشاشات جاده مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه سيستم دراين حالتها نيز داراي عملكرد بسيار مطلوبي مي باشد. واژه هاي كليدي: كنترل فعال ارتعاشات، شبيه سازي دسته موتور ، ارتعاشات موتور ، سيستم هاي دسته موتور ، كنترلر فازي