طراحی یک کنترل کننده ی غیرخطی برای سیستم تعلیق فعال خودرو با در نظر گرفتن محدودیت های عملی

در این مقاله، با در نظر گرفتن دینامیک غیرخطی عملگر هیدرولیکی برای سیستم تعلیق فعال خودرو ابتدا یک کنترل کننده به روش لیاپانوف طراحی می شود. در این روش، به­منظور کاهش شتاب­های عمودی سرنشین و افزایش راحتی سفر مربع شتاب عمودی به عنوان تابع لیاپانوف منتخب در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که هر چند این کنترل کننده در کاهش شتاب عمودی موفق عمل می­کند، ولی هیچ کنترلی روی عوامل مؤثر بر فرمان­پذیری و پایداری خودرو ندارد. ضمن این­که کنترل کننده طراحی شده از مقاومت خوبی در برابر تغییر پارامترهای سیستم برخوردار نیست. از این رو، در ادامه روش مد لغزشی به عنوان یک روش کنترل غیرخطی مقاوم مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، سطوح لغزش طوری انتخاب می شوند که سیستم غیرخطی رفتار مدل خطی قلاب آسمانی را که یک رفتار نسبتاً مطلوبی دارد، به طور کامل ردیابی نماید. به منظور بهبود رفتار مدل مرجع از نظر راحتی سفر، با در نظر گرفتن محدودیت های فضای کاری سیستم تعلیق و ایجاد مصالحه بین راحتی سفر و فرمان­پذیری، یک کنترل کننده ی بهینه ی lqr با ماتریس های وزنی قابل تنظیم برای مدل قلاب آسمانی نیز طراحی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که مدل غیرخطی سیستم تعلیق با کنترل کننده مدلغزشی به خوبی می­تواند رفتار مدل مرجع جدید قلاب آسمانی بهبود یافته را دنبال کند. همچنین، کنترل کننده مد لغزشی در برابر تغییر پارامترها رفتار مناسبی از خود نشان می دهد.