13753

13753

كنترل فعال پارامترهاي اصلي هندسي خودرو به منظور افزايش قابليت هاي ديناميكي آن

دكتري

خودرو

دي 1393

دي 1393

دكتر محمد حسن شجاعي فرد

دكتر اوستا گودرزي

چكيده در اين رساله هدف بررسي تاثير تغيير فعال در پارامترهاي هندسي اصلي خودرو بر روي رفتار ديناميكي خودرو هم به صورت تحليلي و هم به صورت عددي است. بدين منظور، در ابتدا اثر تغيير در موقعيت طولي چرخها بر روي ديناميك خودرو مورد بررسي قرار مي¬گيرد. در اثر تغيير در موقعيت طولي چرخها، بدليل تغيير در نيروي عمودي تايرها و بازوهاي نيروهاي طولي و عرضي چرخها، گشتاور چرخشي خودرو عوض مي¬گردد. در اثر اين تغيير، اگرچه مقدار تغيير در گشتاور چرخشي خودرو قابل ملاحظه است، ولي مقدار تغيير كل نيروهاي عرضي و جانبي ( مجموع نيروي عرضي و جانبي تايرها) اندك است، بنابراين در اثر تغيير موقعيت طولي چرخها، اختلالي در عملكرد راننده ايجاد نمي¬شود، همچنين در مانورهاي ترمزگيري در پيچ مسافت توقف افزايش پيدا نمي¬كند. در مرحله بعد، با طراحي كنترل كننده مناسب، از ساختاركنترل فعال موقعيت طولي چرخها براي ارتقا قابليتهاي ديناميكي خودروي سه چرخ و چهار چرخ استفاده مي¬شود. در ادامه مساله را كاملتر كرده و اثر تغيير در كليه پارامترهاي هندسي خودرو از قبيل موقعيت طولي و عرضي چرخها، بر روي پايداري و رفتار گذراي خودرو را به صورت تحليلي بررسيمي¬شوند و نتايج بدست آمده با استفاده از مدل غير خطي تاير به صورت عددي تاييد مي¬گردند.در شتابهاي جانبي و زواياي لغزش جانبي كم تغيير موقعيت عرضي چرخها تاثير چنداني بر روي كيفيت رفتار ديناميكي خودرو ندارد. در صورتي كه با افزايش شتاب جانبي و يا زاويه لغزش جانبي تغيير عرضي موقعيت چرخها باعث ايجاد يك گشتاور چرخشي به مقدار زياد مي¬شود، بدون آنكه مقدار كلي نيروهاي طولييا عرضي را تحت الشعاع قرار دهد. تاثير تغيير در زاويه فرمان چرخها تنها در زواياي لغزش جانبي پايين قابل ملاحظه است و در زواياي لغزش بالا تاثير آن به ميزان بسيار چشمگيري افت مي¬كند. در ارتباط با تغييرات زاويه كمبر، بطور كلي مي¬توان گفت كه تاثير آن در مقايسه با تغيير ساير پارامترها اندك است، ولي مقدار اين تاثير مستقل از مقدار زاويه لغزش جانبي و يا شتاب جانبي خودرو است. در انتها، به منظور معرفي يك ايده ابتكاريبراي اجراي خودروي هندسه متغير با استفاده از تكنولوژيهاي موجود و بر روي پلتفرمهاي موجود خودرو، از يك سيستم تعليق فعال در اكسل ميانييك خودروي سه محور استفاده مي-گردد. اين سيستم تعليق فعال، با اعمال نيرو به طور مساوي به چرخهاي اكسل مياني، فاصله محور موثر و خصوصيات ديناميكي خودرو نظير پايداري و فرمان پذيري را به طور فعال تغيير مي¬دهد كه از آن براي كنترل رفتار ديناميكي خودرو استفاده مي¬شود. واژه هاي كليدي: خودروي هندسه متغير، كنترل ديناميك خودرو،كنترل فعال فاصله محورها، كنترل فعال فاصله عرضي چرخها، خودروي سه چرخ، سيستم تعليق فعال