طراحی تحلیلی کنترل کننده بهینه ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با درنظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر

در این مقاله، یک قانون کنترل بهینه‌ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با در نظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر هیدرولیکی به صورت تحلیلی توسعه داده می‌شود. در استخراج این قانون کنترلی جدید، اثرات غیرخطی¬ در نیروهای فنر، میرایی و عملگر هیدرولیکی در نظر گرفته شده است. ورودی کنترلی سیستم، جابجایی قرقره شیر هیدرولیک است که درعمل محدود بوده و باید قید آن در استخراج قانون کنترلی لحاظ شود. در روش پیشنهادی، ابتدا مسئله‌ی کنترلی مذکور با استفاده از ایده‌ی پیش‌بین و با تشکیل شاخص عملکردی که ترکیب وزن‌داری از پاسخ‌های پیش‌بینی شده‌ی سیستم غیرخطی و ورودی کنترلی است به یک مسئله بهینه‌سازی غیرخطی مقید تبدیل می‌شود. سپس این مسئله بهینه سازی با استفاده از قضیه‌ی کن- تاکر بصورت تحلیلی حل شده و قانون کنترل بهینه‌ی مقید برای سیستم تعلیق بدست می‌آید. قانون بدست آمده به شکل بسته بوده و برای حل و پیاده‌سازی راحت می‌باشد. ‌در نهایت، عملکرد کنترل کننده‌ی پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی مدل خودرو روی یک جاده با ورودی تصادفی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان‌دهنده کاهش چشمگیر شتاب بدنه و بهبود راحتی سفر با استفاده از ورودی کنترلی محدود شده می‌باشد. ضمن اینکه دیگر پاسخ‌های سیستم تعلیق اعم از جابجایی تعلیق و جابجائی تایر نیز در وضعیت مناسبی می‌باشند.