y=f(x)
شکل ۲-۸ مدل راننده
۲-۴ صحهگذاری حلقهباز مدل به کمک نرمافزار CarSim
در این قسمت، مدل ۱۰ درجه آزادی ساخته شده در Simulink توسط نرمافزار CarSim نسخه ۰۲/۸ صحهگذاری میگردد. CarSim یک محیط نرمافزاری شناخته شده برای شبیهسازی رفتار خودرو با درجات آزادی بالا و در شرایط گوناگون است. مدل خودروی CarSim دارای ۳۴ درجه آزادی است.
شکل ۲-۹، نمایی از صفحه اصلی در رابط گرافیکی کاربر[۵۰] این نرمافزار را نشان میدهد.
شکل ۲-۹ صفحه اصلی نرمافزار CarSim
از آنجا که دو خودرو بایستی مشخصات یکسانی داشته باشند، تغییراتی در مدل خودروی CarSim ایجاد شده تا با مدل Simulink مطابقت داشته باشد. این تغییرات عبارتند از:
تعلیق جلو و عقب در هر دو خودرو از نوع مستقل[۵۱] میباشد.
در هر دو خودرو از مدل تایر داگف استفاده شده است.
پارامترهای خودروها برابر یکدیگر انتخاب شده و در مواردی که لازم بوده، معادلسازی صورت گرفته است (به عنوان مثال، ضرایب معادل برای کمکفنرهای خطی مدل Simulink از نمودارهای غیرخطی کمکفنرهای CarSim استخراج شده اند.).
در نمودارهای شکلهای ۲-۱۰ تا ۲-۱۳ منحنیهای خطچین مربوط به مدل Simulink و منحنیهای ممتد مربوط به مدل CarSim هستند. شکل ۲-۱۰ زاویه فرمان را در مانور تعریف شده نشان میدهد. شبیهسازی مانور صحهگذاری، با سرعت اولیه km/h 90 و روی سطح خشک (ضریب اصطکاک ۹/۰) صورت گرفته است.
شکل ۲-۱۰ زاویه فرمان مانور صحهگذاری
شکل ۲-۱۱ نتایج صحهگذاری مدل حلقه باز توسط نرمافزار CarSim (رفتار دینامیکی)
با توجه به نمودارهای شکل ۲-۱۱، تفاوتی در پاسخ دو مدل دیده می شود. در خصوص زاویه غلت، علت اصلی اختلاف می تواند تفاوت در ارتفاع محور غلت دو مدل باشد. در مدل ۱۰ درجه آزادی، همانطور که پیشتر اشاره شد، مکان محور غلت ثابت و در ارتفاع محور چرخها (مرکز جرم فنربندی نشده) فرض شده است، در صورتی که در مدل Carsim، محور غلت متحرک است و مکان آن در هر لحظه به شرایط سینماتیکی خودرو بستگی دارد.
شکل ۲-۱۲ نتایج صحهگذاری مدل حلقه باز توسط نرمافزار CarSim (انتقال وزن جانبی)
تطابق نسبی نیروهای عمودی زیر چرخها در شکل ۲-۱۲، بیانگر آن است که انتقال وزن جانبی در دو مدل، تا حد قبولی به یکدیگر نزدیک بوده اند.
نمودارهای شکل ۲-۱۳ نیز، نتایج مثبت صحهگذاری سیستم تعلیق مدل ۱۰ درجه آزادی را نشان میدهد.
شکل ۲-۱۳ نتایج صحهگذاری مدل حلقه باز توسط نرمافزار CarSim (سیستم تعلیق)
فصل سوم
طراحی کنترلر
۳-۱ مقدمه
در این تحقیق، هدف، طراحی یک سیستم یکپارچه شامل پنج زیرکنترل فرمان فعال، دیفرانسیل فعال، ترمز فعال، کنترل تنظیم لغزش / ترمز ضد قفل و کنترل فعال غلت میباشد. متغیرهای کنترل شده عبارتند از:
نرخ چرخش (r)، زاویه لغزش جانبی (β)، شتاب جانبی (ay)، زاویه غلت ( )، نرخ غلت ( )، انتقال وزن جانبی روی محور جلو (LLTf) و انتقال وزن جانبی روی محور عقب (LLTr)
شکل ۳-۱ شمای کلی کنترلر را نشان میدهد.
شکل ۳-۱ شمای کلی کنترلر
۳-۲ اندازه گیری متغیرها
نکته مهمی که باید به آن توجه داشت این است که بعضی از متغیرهای لازم برای پسخوراند به کنترلرها در دسترس نیستند و این به دو دلیل می تواند باشد، یا اساسا حسگری برای اندازه گیری آن متغیر وجود ندارد، یا اندازه گیری دقیق آن مشکل و هزینهبر است. با این حال جدول ۳-۱، متغیرهای پیشنهادی برای اندازه گیری و تخمین را نشان میدهد.
جدول ۳-۱ شیوه پسخوراند متغیرها
متغیر | شیوه پسخوراند | متغیر | شیوه پسخوراند |
δdrv | حسگر | Fy,i | تخمین |
vx | حسگر | Fz,i | حسگر |