تخمین لحظه‌ای نیروی عمودی تایرها با استفاده از مدل تلفیقی سخت‌افزاری- نرم‌افزاری

Abstract

بار عمودی لحظه‌ای روی تایر از عوامل مهم و تأثیرگذار بر ایمنی و عملکرد خودرو و سیستم‌های کنترل دینامیکی خودرو است. پارامترهای زیادی بر بار عمودی تایر تأثیر می‌گذارند، ازجمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جرم خودرو، موقعیت مرکز جرم خودرو همچنین دینامیک و حالت‌های خودرو حین مانور اشاره کرد. در این مقاله الگوریتم جدیدی جهت تخمین در لحظه مقدار نیروی عمودی روی تایر در حین مانور توسعه داده‌شده است. در گام اول این الگوریتم، داده‌های ماژول GPS/IMU و شبکه عصبی مصنوعی به کار گرفته‌شده است. الگوریتم پیشنهادی شامل دو بلوک مربوط به دینامیک رول و دینامیک پیچ خودرو است که به‌طور موازی و با ساختار چندلایه شبکه‌های عصبی مصنوعی آموزش داده‌ شده‌اند. خروجی بلوک‌های شبکه عصبی، توزیع بار استاتیک روی هر تایر خودرو است. در گام دوم الگوریتم، به‌منظور تخمین مقدار انتقال بار حین مانور در خودرو، مدل تلفیقی سخت‌افزاری-نرم‌افزاری توسعه داده‌شده است تا مقدار لحظه‌ای بار عمودی روی هر تایر محاسبه گردد. در این راستا، مدل 9 درجه آزادی خودرو که با تست‌های تجربی اعتبارسنجی شده است در هر لحظه صحت مقادیر تخمین زده شده را مورد بررسی قرار می‌دهد. مقایسه نتایج بدست آمده از مقدار نیروی عمودی لحظه‌ای تایر با استفاده از الگوریتم پیشنهادی و مقدار خروجی شبیه‌سازی در نرم‌افزار کارسیم نشان‌دهنده دقت قابل‌قبول این روش است.