طراحي و اعتبار سنجي تجربي يك مشاهده‌گر حالت توسعه يافته براي تخمين عدم قطعيت‌ها و ورودي ناشناخته جاده در سيستم تعليق مك فرسون يك چهارم خودرو

در اين مقاله به طراحي و پياده‌سازي عملي رويت‌گر حالت توسعه‌يافته بر روي دستگاه آزمايش سيستم تعليق يك‌چهارم خودرو با مكانيزم مك‌فرسون در مقياس واقعي و مجهز به حسگرهاي متعدد پرداخته مي‌شود. هدف اين الگوريتم، تخمين عدم‌قطعيت‌هاي مدل و ورودي‌ نامعلوم جاده است كه منجر به تعيين يك مدل ديناميكي دقيق براي سيستم تعليق مي‌گردد. در اين روش، جمله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هايي كه شامل عدم‌قطعيت‌هاي مدل و ورودي‌هاي نامعلوم جاده است، به عنوان متغيرهاي حالت جديد به سيستم اضافه شده و با استفاده از داده‌هاي مربوط به جابجايي‌هاي جرم معلق و غيرمعلق تخمين زده مي‌شوند. در ادامه به طراحي يك فيلتر كالمن غيرخطي با ورودي نامعلوم جهت مقايسه با رويت‌گر حالت توسعه‌يافته پرداخته مي‌شود. نتايج آزمايشگاهي با داده‌هاي واقعي كه توام با خطاهاي اندازه‌گيري است، حاكي از دقت بالاتر رويت‌گر حالت توسعه يافته در ايجاد يك مدل ديناميكي قابل اعتماد براي سيستم مي‌باشد. ضمن اينكه ساختار اين رويت‌گر در مقايسه با فيلتر كالمن با ورودي نامعلوم ساده‌تر بوده و تنظيم آن راحت‌تر است و از تعداد خروجي‌هاي كم‌تري استفاده مي‌كند. هر يك از رويت‌گرهاي طراحي شده در ساختار يك سيستم كنترل تعليق فعال با كنترل‌كننده بهينه غيرخطي استفاده مي‌شود تا اهداف سيستم تعليق را برآورده نمايد. نتايج شبيه‌سازي‌ها به صورت نرم‌افزار در حلقه در محيط متلب/آدامز، عملكرد مناسب‌تر كنترل‌كننده با رويت‌گر حالت توسعه يافته را نشان مي‌دهند.