مقاله کنترلر حالت اسلایدی برای کنترل لرزش چرخ ها در سیستم ترمز ضد قفل

کنترلر حالت اسلایدی برای کنترل لرزش چرخ ها در سیستم ترمز ضد قفل

Sliding mode Controller for Wheel-slip Control of Anti-lock Braking System

چکیده:

سیستم ترمز ضد قفل یک تکنولوژی برای ایمنی مسافران در وسایل نقلیه پیچیده است که به تازگی توسعه یافته است. آن بخشی از سیستم ترمز در یک وسیله نقلیه است که در آن گشتاور ترمز برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها در زمان اعمال ترمز به وجود می آید.نیروی دینامیکی غیر خطی به صورت طولی در تایر به وجود می آید و پارامترهای نامشخصی از ضریب اصطکاک خودرو وجاده وجود دارد که ایجاد انگیزه ای برای استفاده از یک کنترلر قوی غیر خطی را به وجود می آورد.کنترلر حالت اسلایدی کارآمد بوده که پیشنهاد شده است و برای حفظ نسبت لغزشی استفاده می شود. به طوری که وسیله نقلیه بدون مشکل در حداقل فاصله ممکن، متوقف می شود.مدل اصطکاکی غیر خطی داگ آفز برای چرخ ها مدل سازی شده است. این پدیده در کنترل حالت اسلایدی با یک روش کارآمد به حداقل می رسد.عملکرد ردیابی لغزش و عملکرد قوی کنترلر غیر خطی باهم مقایسه شده اند.

کلمات کلیدی: ماشین چهار چرخ، سیستم ترمز ضد قفل،مدل اصطکاک جاده، مدل اصطکاک داگ آفز، کنترلر حالت اسلایدی، تصادم

1 – مقدمه:

توسعه کنترلر ترمز ضد قفل لغزش با توسعه سیستم ترمز ضد قفل، افزایش یافته است.

اولین کنترلر ضد لغزش در سال 1908 برای قطار ارائه شد. سیستم ABS الکتروهیدرولیک در سال 1940 نیز برای هواپیما طراحی شد. در سال 1969 شرکت فورد این سیستم را برای ماشین های خود اجرا نمود. اجرای سیستم ABS الکترونیک غالبا در بازار خودرو وارد شد و قدرت مانور خودرو را تحت شرایط شدید ترمز بهبود داد. امروز سیستم ABS در هر خودرو پیچیده به منظور بهبود ایمنی مسافران است. هرگاه راننده ترمز را در شرایط اضطراری به منظور متوقف کردن وسیله نقلیه به شدت فشار می دهد، چرخ وسیله نقلیه قفل شده و خودرو می ایستد. در طول آن کنترل خودرو به شیوه مورد نظر بسیار دشوار است. سیستم ABS کنترل خودرو را در چنین وضعیتی به عهده دارد. عملکرد اساسی کنترلر ABS این است که گشتاور ترمز به طوری که نسبت لغزش بین تایر و سطح جاده به درستی باشد، اعمال می شود. با این حال گشتاور ترمز ارائه شده، به شدت به نیروی طولی تایر بستگی دارد. ماهیت نیروی تایر بستگی به مدل تایر نیز دارد. بنابراین انتخاب مدل اصطکاکی وظیفه ای مهم برای سیستم است. مدل استفاده شده در ABS برای سادگی بوده و مدل استاتیکی  دینامیکی غیر خطی داگ آفز برای مدل سازی سیستم در نظر گرفته شده است. پارامترهایی مانند جرم خودرو وموقعیت مرکز مستقل خودرو و ضریب اصطکاک تایر با جاده در حالت طبیعی نامشخص می باشد. بنابراین کنترل کننده با سیستم غیر خطی برخورد نموده و باید به مولفه های متفاوت حساس باشد. کنترلر حالت اسلایدی در این زمینه بسیار محبوب است که آن را به عنوان خاصیت محدود همگرایی برای یک سیستم غیر خطی در نظر می گیرند و نیرومندی خوبی در برابر تغییرات پارامترها واختلالات خارجی دارد. این الگوریتم کنترل برای ABS به نظر می رسد که اغلب در تحقیقات بررسی شده است. لازم است طراحی سیستم ABS با باز خورد اسلایدی انجام گیرد. یک رویکرد حالت اسلایدی برای کنترل نسبت لغزشی ABS پیشنهاد شده است. گشتاور ترمز به عنوان ورودی کنترل در نظر گرفته شده است. و الگوریتم لغزش چرخ نسبت به حالت اول کنترلر حالت اسلایدی توسعه داده شده است. در سال 2008 پارک و همکارانش پیشنهاد حالت کنترل اسلایدی را برای سیستم ABS با استفاده از بازخورد خطی را اراده نمودند. این پدیده تصادم کمبود عمده کنترلر حالت اسلایدی است.