بهبود پایداری جانبی خودرو از طریق کنترل بهینه غیر خطی دینامیک چرخشی

مشخصه غیرخطی نیروهای تایر اصلی ترین عامل ناپایداری دینامیک جانبی خودرو بوده و کنترل مستقیم گشتاور چرخشی روشی موثر برای پایدارسازی خودرو است. در این مقاله برای کنترل دینامیک چرخشی خودرو یک کنترل کننده بهینه غیرخطی با هدف تعقیب رفتار خطی محدود شده با ضریب اصطکاک جاده طراحی می شود. برای این منظور، ابتدا با استفاده از بسط سری تیلور، پاسخ چرخشی خودرو از روی یک مدل غیر خطی دو درجه آزادی توسعه داده شده، پیش بینی می شود و سپس با حداقل کردن پاسخ های مطلوب و پیش بینی شده، قانون کنترل مورد نظر به دست می آید. در ادامه، خواص عمده کنترل کننده پیشنهاد شده، به همراه مزایای آن نسبت به سایر روش های متداول کنترلی، مورد بحث قرار می گیرد. قانون کنترلی بدست آمده بصورت تحلیلی بوده و پیاده سازی آن آسان است. ضمن این که با این روش می توان محدودیت های ورودی های کنترلی را نیز در نظر گرفت. کارآیی بیشتر سیستم کنترلی با شبیه سازی مانورهای تغییر باند شدید به وسیله یک مدل کامل خودرو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با اعمال کنترل کننده بهینه غیرخطی، پایداری خودرو به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.