21156

۲۱۱۵۶

ارزيابي تجربي ديناميك خودروي شني دار كوچك با بازوهاي متفاوت

كارشناسي ارشد

طراحي سيستم هاي ديناميكي خودرو

۹۶-۹۸

۱۳۹۸/۷/۳

دكتر مسعود مسيح طهراني

خودرو

در اين پژوهش يك بستر تجربي به جهت ارزيابي ديناميك خودرو شني‌دار كوچك تهيه شده است. مجموعه‌اي از آزمايش‌هاي تجربي براي يافتن تأثير بازو بر ترددپذيري روي شيب‌هاي مختلف انجام شده‌است. با تغيير نوع و وزن بازو مكان كلي مركز جرم خودرو جابه‌جا مي‌شود. به اين جهت ترددپذيري خودرو شني‌دار روي سطوح مختلف در دو حالت بدون بازو و با بازوهاي مختلف به صورت تجربي بررسي شده‌است. تأثير مكان مركز جرم (بازوهاي مختلف) بر حد شيب‌روي خودرو شني‌دار كوچك مطالعه شده‌است. زاويه معلق زدن خودرو در شرايط مختلف گزارش شده‌است. مشاهدات تجربي حاكي از ايجاد يك زاويه انحراف از فرمان نامطلوب از يك شيب معين به بعد (تا زماني كه خودرو معلق نزند) است. با شبيه‌سازي در محيط ريكرداين تأثير جنس خاك و سرعت خودرو شني‌دار بر ترددپذيري به هنگام شيب‌روي مطالعه شده‌است. همچنين امكان عبور مدل ساخته شده در نرم افزار از روي يك دست انداز نسبتاً شديد مطالعه و نتايج با يك مدل آماده سنگين‌تر و طويل‌تر ريكورداين مقايسه شده‌است. براي برطرف كردن معضل زاويه انحراف از فرمان نامطلوب حين شيب‌روي چند سيستم‌كنترلي پيشنهادي، تناسبي و فازي براي حفظ حركت خودرو در مسير مستقيم ارائه شده‌است. نتايج آن‌ها بايكديگر مقايسه شده‌است. در سيستم كنترل فازي حداقل خطا حاصل شده‌است. براي جلوگيري از معلق زدن خودرو شني‌دار كوچك در شيب بحراني يك سيستم كنترلي فازي براي چرخش بازو (جابه‌جايي مركز جرم) براي كمك به حفظ تعادل خودرو طراحي شده است. براي عبور از دست انداز نسبتاً شديد هم يك سيستم كنترلي مبتني بر كنترل سرعت اسپراكت‌ها و ايجاد يك حركت شبه‌چرخشي پيشنهاد شده است. سيستم‌هاي مذكور با شبيه‌سازي همزمان سيمولينك/ريكورداين طراحي شده‌اند. در ادامه يك كنترل كننده سرعت تناسبي براي رساندن سرعت خودرو شني‌دار به مقداري مطلوب درزماني معين با در نظر گرفتن حداكثر نيروي پيشروي قابل تحمل خاك در محيط سيمولينك طراحي شده‌است. اختلاف نيروي پيشروي و حد تحمل خاك، مقداري مثبت بوده‌است كه بيانگر امكان تردد اين خودرو روي بستر مورد آزمايش است.

1398/07/17

ٍThe Experimental Evaluation of a Small Tracked Vehicle Dynamics with Different Arms

9/25/2019 12:00:00 AM

In this study, an empirical framework is developed to evaluate the dynamics of a small trackd vehicle. A series of experiments have been conducted to find the effect of the arm on the slope-traversing performance. By changing the location and weight of the arm, the overall location of the small tracked vehicle center of mass is shifted. The trafficability of the small tracked vehicle has been experimentally investigated on different surfaces in two arms and without arm series. The influence of the location of the center of mass (different arms) on the slope-traversing performance has been studied. The slope angle that tip-over occurs, has been reported under various conditions. An increase in the angle of slope inclination may divert the vehicle from its path. In other words, the deviation of the vehicle is due to a sudden increase in the yaw angle. The locomotion of the small tracked vehicle on soils with different terramechanics is also simulated in Recurdyn to evaluate its slope-traversing performance. The trafficability of the small tracked vehicle model over a relatively severe bump is studied.The simulation results are compared with a longer and heavier Recurdyn prepared model. To solve the problem of undesirable yaw angle during slope-traversing, proposed, proportional and fuzzy control systems are designed to keep the tracked vehicle moving in the direct direction. Their results are compared. A fuzzy control system for arm rotation (center of mass displacement) is designed to help keep the tracked vehicle in balance (tip-over preventing) during slope-traversing. To overcome the relatively severe bump, a control system based on sprocket speed control and a quasi-rotational motion is proposed. The controlling systems are designed with Simulink / Recurdyn co-simulation. A proportional speed controller is also designed to deliver a tracked vehicle speed to a desirable amount. The controller considers the maximum tractive effort ability of the soil. It controls the thrust force in track to achieve the desired speed. The difference between the thrust force and the maximum tractive effort ability of the soil is positive indicating that the tracked vehicle is able to move on the soil.