طراحی سیستم کنترل ABS با در نظر گرفتن کنترل حرکت کناری به روش ترکیبی PID و SMC

Abstract

امروزه از سیستم‌های کنترلی، بویژه سیستم‌های ترمز ضد قفل و کنترل رانش به دلیل ایمنی زیادی که این سیستم‌ها در جلوگیری از بروز خطر و تصادف فراهم می‌کنند در بسیاری از وسایل نقلیه استفاده می‌گردد. اگر چه این سیستم‌ها مزایای بسیار زیادی در کنترل دینامیک خودرو دارند، اما آنها فقط دینامیک طولی خودرو را مستقیماً کنترل می‌کنند و دینامیک کناری بطور مستقیم تحت کنترل آنها نیست، چرا که هیچ‌ پس‌خوراندی از کمیت‌های دینامیک جانبی دریافت نمی‌کنند، لذا نمی‌توانند وقوع حالت بحرانی را تشخیص دهند. ‌در مقاله حاضر با افزودن حس‌گرهای سرعت زاویه‌ای حرکت چرخشی و شتاب‌سنج کناری به حس‌گرهای سیستم ABS، یک سیستم کنترلی توسعه یافته طراحی کردیم که علاوه بر کنترل حرکت طولی خودرو در حالت ترمزگیری، حرکت کناری نیز تحت کنترل قرار می‌گیرد. جهت بدست آوردن قوانین کنترلی و تخمین پارامترهای نامعین، از مدل هفت درجه آزادی خودرو استفاده شد. کنترلر طراحی شده دو لایه می‌باشد که لایه بالایی بر اساس کنترل کلاسیک PID و لایه پایینی بر اساس روش کنترل لغزشی(SMC) طراحی گردید. جهت تخمین پارامترها از روش تخمین حداقل مربعات با فراموشی نمایی متغیر استفاده شد. برای بررسی عملکرد سیستم کنترلی، از مدل چهارده درجه آزادی خودرو و مدل غیر خطی تایر استفاده گردید.