پايان نامه كنترل سيستم تعليق براساس روش ساختار متغير

پايان نامه كنترل سيستم تعليق براساس روش ساختار متغير

چكيده 

طراحي سيستم هاي تعليق فعال و يا نيمه فعال براي خودروهاي مدرن، نيازمند در نظر گرفتن دو هدفي است كه در واقع مختلف يكديگرند، كه يكي راحتي رانندگي و ديگري فرمان پذيري در جاده مي باشد. بنابراين در طراحي سيستم هاي تعليق بر پايه مدل چند متغيره خطي و يا غيرخطي محدوديت هايي به وجود مي آيد.

در اين پايان نامه، ما از مدل يك چهارم و يك دوم خودرو، جهت طراحي سيستم تعليق فعال به همراه كنترل ساختار متغير استفاده كرده ايم. كنترل ساختار متغير، يكي از انواع كنترل كننده هاي مقاوم است كه نسبت به اغتشاش و تغييرات پارامتري و چاترينگ پايداري دارد.

نتايج حاصل از كنترل ساختار متغير با كنترل كننده هاي فازي و بهينه مقايسه شده است. در مرحله بعد، در طراحي سيستم تعليق مدل يك دوم خودرو، علاوه بر كنترل ساختار متغير از كنترل نظارتي با منطق فازي نيز استفاده شده است. هدف از آن، بهبود عملكرد كنترل كننده ساختار متغير با در نظر گرفتن راحتي رانندگي و فرمان پذيري مي باشد. 

مقدمه 

در سال هاي اخير، طراحان و محققان زيادي در زمينه سيستم تعليق خودرو مطالعه كرده اند. هدف مشترك تمام اين بررسي ها دو چيز مي باشد، يكي راحتي رانندگي و ديگري فرمان پذيري.

مدل هاي مختلفي از خودرو نظير، مدل 1/4، 1/2 و كامل با درجه آزادي هاي 2، 4 و بالاتر استفاده شده است. كنترل كننده هايي نظير، فازي، بهينه و تلفيقي از چند نوع از اين كنترل كننده ها بر روي سيستم تعلق خودرو به كار گرفته شده است. 

ما در اين پايان نامه، از كنترل ساختار متغير كه از انواع كنترل كننده هاي مقاوم است، استفاده مي كنيم. دليل استفاده از آن، يكي به علت غير حساس بودن به اغتشاشات و تغييرات پارامتري است و ديگري آنست كه مي توان عنصر يا پارامتر نامعين را نيز كنترل كرد. 

ابتدا از مدل 1/4 با دو درجه آزادي جهت به دست آوردن يك قانون كنترلي سود مي بريم سپس آن را به مدل 1/2 با چهار درجه آزادي بسط مي دهيم و در ادامه جهت بهبود عملكرد نيروي كنترل از كنترل كننده نظارتي هوشمند بر پايه منطق فازي استفاده مي كنيم. در پايان هر بحث شبيه سازي انجام مي شود و خروجي ها مورد مقايسه قرار مي گيرند.

فصل اول 

معرفي سيستم تعليق خودرو 

1-1) مقدمه 

سيستم تعليق يكي از سيستم هاي مكانيكي موجود در اتومبيل مي باشد كه مدل رياضي آن تركيبي از جرم و فنر و كمك فنر بوده و سيستم حاصل به منظور كاهش يا حذف نوسانات خارجي و داخلي به كار گرفته مي شود. 

امروزه هزينه هاي هنگفتي جهت اصلاح و توسعه اين سيستم ها انجام مي شود كه نتيجه آن راحتي سفر، فرمان پذيري بهتر و استحكام خودرو در هنگام حركت مي باشد. تحقيقات و پژوهش ها حول اين اهداف انجام مي گردد. راحتي سفر و فرمان پذيري دو هدف عمده اي مي باشند كه بايد با همديگر در نظر گرفته شوند و ايجاد تعامل خوب بين اين دو هدف، عملكرد خوب سيستم تعليق را منجر مي شود. 

در اين فصل ما به جزئيات موجود در سيستم تعليق، هدف از طراحي سيستم تعليق و معرفي انواع متداول در خودروها مي پردازيم.