نواحي پايدار ديناميك عرضي خودرو در فضاي پارامترهاي راننده

در اين مقاله، به كمك مدل خطي و غير خطي راننده- خودرو، اثر تأخير عكس‌العمل راننده روي پايداري چرخشي سمت و پايداري جانبي بررسي شده است. تأخير زماني راننده يك موضوع اجتناب‌ناپذير در ديناميك فرمان‌پذيري خودرو مي‌باشد. علاوه بر تأخير زماني ذاتي در پاسخ حسي- حركتي انسان، وضعيت سلامتي راننده مي‌تواند به طور بالقوه روي زمان واكنش راننده موثر باشد. با در نظر گرفتن تأخير زماني در مدلسازي، ديناميك خودرو به يك سيستم با معادلات ديفرانسيل تأخيري تبديل مي‌شود، كه از نظر رياضي داراي بي‌نهايت جواب است. در اين مقاله براي حل معادله ديفرانسيل تأخير، مدل تأخير زماني با سري تيلور تقريب زده مي‌شود. نمودارهاي پايداري، نواحي قابل قبول براي بهره‌هاي تناسبي و مشتقي راننده را در تأخير زماني خاص يك راننده تعيين مي‌كند. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش تأخير زماني يا افزايش سرعت خودرو، ناحيه پايداري كوچك‌تر مي‌شود. در اين مقاله همچنين مقدار بحراني تأخير زماني راننده براي مجموعه مشخص از بهره‌هاي تناسبي و مشتقي راننده، محاسبه شده است. اين تحليل نشان مي‌دهد در صورتي كه راننده با سرعت‌هاي زيادتر رانندگي نمايد، بايد سريع‌تر عكس‌العمل نشان دهد تا خودرو ناپايدار نشود. براي تاييد نتايج بدست آمده نمودارهاي پايداري، شبيه‌سازي عددي مدل خودرو- راننده تحت مانور تغيير مسير شديد انجام گرفته است. در شبيه‌سازي، مدل هفت درجه آزادي غيرخطي از خودرو به همراه مدل غير خطي از تاير استفاده شده است.  نتايج شبيه‌سازي، كاملا نتايج حاصل از تحليل‌هاي پايداري را تاييد مي‌كند.