کنترل تطبیقی دینامیک طولی یک خودروِی سواری

امروزه کنترل سرعت خودرو به منظور آسایش راننده،کاهش تصادفات، فراهم نمودن شرایط ایمنی و نیز کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا اهمیت زیادی پیدا کرده است. با افزایش تصادفات گسترده که ناشی از بی احتیاطی راننده و عدم دقت او در کنترل خودرو می باشد و همچنین با توجه به گسترش روز افزون خودروها در شهرها و ایجاد پدیده ای به نام ترافیک، نقش راننده تغییر کرده و نیاز به ایجاد سیستم هایی به منظور کنترل حرکت خودرو می باشد. از این رو بکارگیری سیستمهای کمک راننده در خودروها بمنظور کاهش حجم کارهای راننده و به تبع آن کاهش خستگی راننده در حال گسترش روز افزون است. از جمله این سیستمها، سیستم کنترل سرعت تطبیقی acc، می باشد که با قابلیت کنترل خودکار دینامیک طولی از جایگاه ویژه ای برخوردار است، با این خودکارسازی نقش راننده را از اپراتوری به ناظر تغییر داده است. کنترلر سیستم در دو لایه کنترلی بیرونی و درونی طراحی شده است. کنترلر لایه بیرونی شامل دو الگوریتم کنترل سرعت و کنترل فاصله است. وظیفه قانون کنترل سرعت خودرو تولید پروفیل شتابی است که با ردیابی آن توسط خودرو، سرعت تعیین شده توسط راننده ردیابی شود. پروفیل شتاب مطلوب از حل مسأله کنترل بهینه خطی (lqr)در هر مرحله از زمان بدست آمده است. یکبار هم پروفیل نیروی کشش مطلوب ( ) از حل مسأله کنترل تطبیقی مدل مرجع ، بدست آمده است. کنترلر لایه درونی شامل دو کنترلر مجزای دریچه گاز و ترمز به منظور کنترل گشتاور موتور و گشتاور ترمز است که وظیفه آن ردیابی شتاب ایجاد شده توسط کنترلر لایه بیرونی با استفاده از کنترل گشتاور موتور و ترمز و کلیدزنی بین آن دو است. بدین منظور مدل دینامیکی کاملی از دینامیک طولی یک خودرو شامل موتور، سیستم انتقال قدرت و تایر آورده شده است. سیستم کنترلی طراحی شده با استفاده از کنترل دریچه گاز و کنترل ترمز میتواند فاصله و سرعت خودرو را کنترل نماید. دینامیک خط انتقال و دینامیک موتور یک مدل طولی واقعی خودرو را تشکیل داده اند که در طراحی کنترلر نقش به سزایی دارند. کنترلر در دو لایه درونی و بیرونی باعث افزایش قابلیت های سیستم شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از این قوانین باعث افزایش راحتی، امنیت و بهینه مصرف سوخت شده است. عملکرد کنترل سرعت و فاصله خودرو در موقعیت های مختلف به صورت رضایت بخشی پاسخ داده است.