20286

۲۰۲۸۶

بهبود چسبندگي به جاده خودروهاي بياباني كوچك با استفاده از تعليق فعال هندسه‌متغير سري

كارشناسي ارشد

سيستم هاي ديناميكي

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۷/۲۱

دكتر مسعود مسيح طهراني

خودرو

در اين پايان‌نامه يك مطالعه موردي از كاربرد سيستم تعليق فعال هندسه‌متغير برروي خودروهاي كوچك بياباني انجام شده است. هدف افزايش فرمان‌پذيري و در نتيجه چسبندگي به جاده با استفاده از تغيير پيوسته نيروي سختي فنر با يك مكانيزم مكاترونيكي است. بدين منظور مدل تمام خودرو از يك خودروي بياباني كوچك مسابقه‌اي در نرم‌افزار تحليل ديناميكي چندجرمي ADAMS معرفي شده و تشريح مي‌شود. سپس گونه ساده شده‌اي از سيستم تعليق هندسه‌متغير فعال براي نصب برروي خودروي بياباني توسعه يافته و روند مدل‌سازي سيستم در نرم‌افزار به تفصيل مورد بررسي قرار مي‌گيرد. با استفاده از آزمايش‌هاي شبه‌ايستايي الگوي حركتي مناسب براي تقويت رفتار بيش‌فرماني خودرو در شتاب‌هاي جانبي بالاتر تا ميزان 25% استخراج شده و بدون نياز به تغييرات ساختاري حداكثر شتاب‌ جانبي قابل تحمل خودرو از 72/0 شتاب گرانش به 73/0 شتاب گرانش رسيد. سپس خودروي بياباني كوچك مدل پايه و مدل مجهز به سيستم تعليق هندسه‌متغير در يك شبيه‌سازي ديناميكي پيچيدن با شعاع ثابت در شرايط محيطي مختلف مورد آزمايش قرار گرفته و رفتار آن تحليل مي‌شود. در اين آزمون‌ها به‌كمك شبيه‌سازي همزمان در SIMULINK و ADAMS با يك كنترلر PID با موتور فازي، مقدار خطاي نرخ ياو نسبت به نرخ ياو بهينه تبديل به سيگنال كنترلي براي تعيين مقدار تغيير زاويه و در نتيجه نيروي فنر مي‌شود. نتايج نشان‌دهنده بهبود قابل ملاحظه قابليت فرمان‌پذيري و كاهش ميانگين 28% تغيير شكل تاير جلو چپ در ازاء افزايش 23% ميانگين تغيير شكل تاير راست است. نيروي كنترلي مورد نياز براي اعمال اين نيروها از 55 نيوتون متر بيشتر نبود كه نشان‌دهنده قابليت نصب سيستم‌هاي مكاترونيكي سبك برروي خودروهاي بياباني كوچك است. سيستم ساده پيشنهادي در كنار نمايش بهبود كلي چسبندگي به جاده، در كنار كاهش ورودي فرمان مورد نياز و نرخ غلتش بدنه بدست آمده است كه به طور كلي بهبود قابل ملاحظه‌اي در عملكرد ديناميكي خودرو در مانور مورد نظر را نمايش مي‌‌دهد.

1397/12/21

Small Off-road Vehicle Road Holding Improvement using Series Active Variable Geometry Suspension

3/12/2019 12:00:00 AM

This thesis presents a case study of the application of series active variable geometry (SAVGS) on a mini Baja small off-road vehicle. Ride characteristics of off-road vehicles is normally assessed and controlled via a quarter or half car mathematical models. While simple, this approach is not suitable for off-road vehicles. The complex interactions of an these vehicles with unimproved surfaces they usually traverse can’t be accounted for through numerical methods. Hence utilizing a non-linear multibody dynamical simulation software is a necessity. A full vehicle model in a commercial multibody dynamics simulation software is presented and the modeling process involved is discussed. Model vehicle is then retrofitted with an active suspension system based on SAVGS To improve the road-holding characteristics and loss of tire grip during hard cornering maneuvers. A steady state constant radius cornering test was selected to help define the dependencies of different variables on the understeer behavior of the model. Effective actuation method to achieve desired improvement in oversteer behavior of the vehicle is determined and implemented using a simple controller to exhibit the improvement of key performance factors in rough terrain conditions.