طراحی یک کنترل کننده فازی برای سیستم تعلیق فعال خودرو

در تحقیقاتی که پیش از این انجام شده، ثابت شده که منطق فازی در کنترل و شناسائی دینامیکهای غیر خطی از کارآیی بالایی برخوردار می باشد. بهمین منظور در کار تحقیقی حاضر سعی شده که با استفاده از منطق فازی یک کنترل کننده سیستم تعلیق فعال برای مدل یک چهارم خودرو که در آن عملگر هیدرولیک ، فنر و کمک فنر غیر خطی لحاظ شده اند، طراحی شود. در ابتدا با استفاده از نحوه عملکرد هیدرولیک ،فنر و کمک فنر غیر خطی لحاظ شده اند، طراحی شود. در ابتدا با استفاده از تجربیات بدست آمده از نحوه عملکرد سیستم تعلیق به عنوان ورودی در نظر گرفته شده و خروجی آن ولتاژ اعمال شده به موتور جابجا کننده عملگر شیر قرقره ای هیدرولیک می باشد. اطلاعات ورودی تنها با استفاده از دو حس گر بدست می آیند. سپس به روش سعی و خطا پارامترهای کنترل کننده فوق تا حد امکان به گونه ای تغییر داده می شوند که بهترین پاسخ بدست آید. منظور برآوردن دو خواسته ناسازگار (سرعت مطلوب بدنه خودرو و محدودیتهای سیستم تعلیق) یک مدل مرجع غیر خطی طراحی شده است که تنها دارای یک خروجی می باشد. پس از آن با استفاده از روش آموزش تحصصی پارامترهای کنترل کننده فوق اصلاح می شود تا جائی که خطای خروجی به حداقل ممکن کاهش یابد. از آنجایی که فرض می شود اطلاعی از معادلات ریاضی سیستم در دست نیست برای اصلاح پارامترها از جاکوبین مدل فازی سیستم تعلیق خودرو استفاده می گردد. این مدل فازی که در مرحله آموزش به موازات سیستم تعلیق خودرو قرار گرفته و از خطای حاصل از اختلاف خروجیها برای اصلاح پارامترهای مدل فازی استفاده گردیده است ، به خوبی رفتار دینامیکی فرآیند را تعقیب می کند. یکی از ویژگیهای مهم این روش عدم نیاز به مدل ریاضی اجزاء سیستم تعلیق است . از جمله این اجزاء می توان از عملگر هیدرولیک ، فنر و کمک فنر که همگی غیر خطی هستند نام برد. ویژگی دیگر این روش این است که می توانیم تنها با استفاده از داده های ورودی و خروجی، مدل فازی و کنترل کننده فازی را تولید کرده و سپس آموزش دهیم. نتایج بدست آمده نشان می دهند که اهداف خواسته شده با وجود ناسازگای با یکدیگر، برای موقعیت های مورد نظر در نقاط کا مختلف سیستم تعلیق برآورده شده اند. در انتهای کار تحقیقی حاضر نتایج عملکرد کنترل کننده طراحی شده با کنترل کننده lqr که برای مدل خطی شده سیستم تعلیق طراحی شده و در مقالات معتبر ارائه گردیده، مقایسه شده است . این نتایج نشان می دهند که در دست اندازهای ضربه ای عملکرد کنترل کننده فازی به مراتب بهتر از کنترل کننده lqr می باشد.