بهبود پايداري خودرو با كنترلر مقاوم تطبيقي فازي و مدل جديد سيستم تعليق هندسه متغير

Improvement of vehicle stability by H-Infinity adaptive fuzzy controller: a new VGS model

بكارگيري كنترل مقاوم تطبيقي فازي در بهبود پايداري خودرو مورد توجه اخير محققان مي‌‌‌باشد. در اين مقاله كاربرد اين كنترلر درمدل غير خطي سيستم هاي تعليق هندسه متغير و جابجايي نقطه اتصال طبق به بدنه مورد مطالعه مي‌باشد. با قرارگيري روابط سينماتيكي يك سيستم تعليق طبق دار دوبل، در روابط 8 درجه آزادي فرمانپذيري خودرو، مدل غير خطي سيستم تعليق هندسه متغير ايجاد مي‌شود. انتخاب كنترلر مناسب، بدليل محدوديت فضا در محل جابجايي نقطه اتصال طبق سيستم تعليق به بدنه ضروري مي‌باشد، لذا در اين مقاله كنترلرمناسب از بين سه كنترل PID، تطبيقي فازي و مقاوم تطبيقي فازي مشخص مي‌شود. به كمك تئوري لياپانوف، قوانين تطبيقي به منظور پايداري سيستم انتخاب مي‌شوند. نتايج براي دو تست استاندارد نشان داد انتگرال مربعات خطا در كنترلر مقاوم تطبيقي فازي نسبت به دو كنترلر PID و كنترلر تطبيقي فازي كاهش نشان مي دهد. همچنين جابجايي نقطه اتصال طبق سيستم تعليق در كنترل مقاوم تطبيقي فازي خيلي كمتر از دو كنترلر ديگر و مخصوصا PID مي باشد. نتايج استفاده از كنترل مقاوم تطبيقي فازي نشان داد كه به كمك اين كنترلر، پايداري خودرو و مقاوم بودن سيستم افزايش داشته و همچنين پاسخ هاي نرمتري توليد مي‌شود.

Recently, H-Infinity adaptive fuzzy controller (HAFC) and its potential application in improving vehicle stability has received increasing attention. This paper studied this application by developing a nonlinear model for the vehicle suspension mounting point displacement (SMD) and the variable geometry suspension system (VGS). The VGS model was developed by deriving the kinematic equations from the vehicle double wishbone suspension system for the vehicle handling model with eight degrees of freedom (8DOF). The limited area of the SMD necessitates the use of a proper controller, so in this paper the suitability of a proportional-integral-derivative controller (PID), an adaptive fuzzy controller (AFC), and HAFC was investigated for this purpose. The stability status and adaptation laws were assessed by Lyapunov synthesis and the result showed that integral of square error (ISE) achievable by HAFC for two standard maneuvers is lower than PID and AFC. The result also showed that SMD of HAFC is lower than AFC and extremely PID. The use of HAFC also resulted in the best vehicle stability, soft response and robustness.