طراحی کنترل کننده مقاوم ‏‎h-infinity‎‏ برای سیستم ترمز ضد قفل خودرو

در این پژوهش هدف طراحی یک کنترل کننده بهینه و مقاوم برای سیستم ترمز ضدقفل می باشد. امروزه با پیشرفت هایی که از یکسو در سیستم های الکترونیکی و میکروکنترلی و از سوی دیگر در الگوریتم هایی کنترلی مختلف ایجاد شده است، استفاده از کنترل کننده های الکترونیکی در سیستم های مختلف خودرو رایج گردیده است یکی از پرکاربردترین این سیستم ها ترمز ضد قفل می باشد. این سیستم با استفاده از پارامترهای مختلف خودرو از قفل شدن چرخ ها جلوگیری می کند. در این پژوهش ابتدا به مدلسازی دینامیک های خودرو پرداخته شده است و یک مدل هفت درجه آزادی برای خودرو در نظر گرفته شده است. در این مدل سه درجه آزادی به سرعت طولی، جانبی و سرعت زاویه ای خودرو و چهار درجه آزادی به سرعت چرخ ها تخصیص داده شده است. در خودرو برخی از پارامترها از جمله نیروی اصطکاک بین چرخ و جاده قابل اندازه گیری نمی باشد لذا پارامترها میبایستی در هر لحظه تخمین زده شوند. الگوریتم های رایج تخمین پارامترهای خودرو براساس تئوری فیلتر کالمن می باشد. در این پژوهش برای اولین بار از فیلتر ‏‎h ‎‏ برای تخمین پارامترهای خوردو استفاده گردیده است. هدف از انتخاب این روش مقاوم بودن آن نسبت به نامعینی های سیستم است. برای طراحی کنترل کننده نیز از یک روش جدید کنترل ساختار متغیر استفاده شده است. در این روش، هدف بهینه سازی الگوریتم های کنترلی ساختار متغیر معمولی و حذف مرحله رسیدن حالت سیستم بر روی سطوح لغزش می باشد. همچنین در این روش کارایی هایی مختلف سیستم از جمله زمان نشست، حداکثر خطا، مقدار سیگنال کنترلی اولیه و حداکثر سیگنال کنترل با تعریف یک تابع هزینه مناسب قابل انتخاب میباشد. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد در این روش می توان مقدار سیگنال کنترلی را با توجه به محدودیت های فیزیکی سیستم تنظیم نمود و پاسخ زمانی سیستم را با توجه به این محدودیت ها انتخاب کرد.