کنترل حرکت یک دسته از خودروها بر اساس پایداری رشته ای کاربردی

برای از بین بردن مشکل ازدحام ترافیکی، زمین کافی برای ساخت جاده های بیشتر موجود نمی باشد. از اینرو اگر خودروها بتوانند نزدیک تر به یکدیگر حرکت کنند، خودروهای بیشتری در جاده های موجود جا داده می شوند که این موضوع، مفهوم دسته در سیستم بزرگراه های خودکار می باشد. در این راستا سیستم کروز کنترل تطبیقی، اولین پیاده سازی تجاری و همچنین گام منطقی در یک مسیر تدریجی منجر به سیستم بزرگراه خودکار است. مسئله تعقیب خودرو در بزرگراه ها را می توان به سه قسمت جریان ترافیکی آزاد، جریان ترافیکی نسبتأ فشرده و جریان ترافیکی فشرده تقسیم بندی نمود. هدف از این پژوهش بررسی کروز کنترل تطبیقی در جریان ترافیکی نسبتأ فشرده با اطمینان از فاصله بین خودروئی ایمن می باشد. برای مدل سازی یک دسته از خودروها ابتدا باید مدل خودرو مشخص شود. تأخیرهای زمانی و وقفه های پارازیتی از خصوصیات طبیعی و اجتناب ناپذیر عملگرها و سنسورها در سیستم های مکانیکی و کنترلی می باشند. بدون در نظر گرفتن آنها مدل طولی خودرو در سطح بالا به صورت یک جرم متمرکز در نظر گرفته می شود و در این حالت تنها مسائلی همچون حاشیه پایداری و عملکرد سیستم مطرح می شوند. از اینرو در کار حاضر تأخیرهای زمانی و وقفه های پارازیتی در مدل طولی خودرو در نظر گرفته شده و اثر این عوامل بر روی پایداری و عملکرد سیستم ،پایداری رشته ای، به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که خودروها در هر دسته به صورت الکترونیکی به هم لینک شده اند، تأخیر موجود در ارتباط اطلاعات در نظر گرفته شده و اثر منفی این مسئله بر روی پایداری و پایداری رشته ای سیستم بررسی شده است. فرض هائی که در مورد ساختار ارتباطی و استراتژی فاصله بین خودروئی در نظر گرفته شده، عبارتند از ساختار یک سویه و دو سویه و استراتژی فاصله ثابت و زمان پیشرفت ثابت می باشند. از آنجا که در ساختار دو سویه اهمیت اطلاعات بین خودروئی در سمت جلو بیشتر از عقب می باشد، غیر یکنواختی در قانون کنترل در نظر گرفته شده است. نشان داده شده است که ساختار دو سویه دارای عملکرد بهتری نسبت به ساختار یک سویه می باشد. با این وجود پایداری سیستم سخت تر حاصل می شود و سیستم نسبت به تغییرات حساس تر است. در نظر گرفتن این عوامل به طور همزمان باعث ارائه یک ساختار یک سویه و دو سویه نو گشته است. با توجه به سادگی در اجرا و کاربردی بودن کنترلر های مشتقی-تناسبی، از چنین ساختاری برای کنترل طولی خودرو استفاده و شرایط پایداری و عملکرد سیستم به صورت مرزهائی بر روی بهره های کنترلر بیان شده است. از اینرو در این پژوهش به ارائه راه حل های عملی برای ارزیابی سیستم های کروز کنترل تطبیقی پرداخته و با استفاده از کنترلر مشتقی-تناسبی یک پیشنهاد معقول و منطقی برای طراحی کروز کنترل تطبیقی ارائه شده است. از آنجا که مسائل مطرح شده به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته اند، با انجام شبیه سازی صحت مرزهای بدست آمده برای پارامترهای کنترلی، مورد تایید قرار گرفته اند.