تعيين آستانه چپ شدن خودروهاي شاسي بلند با استفاده از مدل‌سازي ديناميك آن در زمان حركت روي دو چرخ

Specifying rollover threshold of Sport Utility Vehicles, using modeling as it moves on two wheels

در اين مقاله بررسي ديناميك يك خودروي شاسي بلند هنگام حركت روي دو چرخ مدنظر قرار گرفته است. هدف بدست آوردن معياري فراگير براي تعيين آستانه چپ شدن خودروهاي شاسي بلند است. در اين راستا ابتدا مدل جديدي براي حركت خودرو روي دو چرخ ارايه شده است تا بر اساس نتايج آن آستانه ايبراي چپ شدن مشخص شود. اين نتايج مي‌توانند اساس طراحي كنترلرهاي جديد براي پيش‌گيري از چپ شدن خودروها در بهترين زمان ممكن قرار گيرند. پس از مدل‌سازي خودرو، نيروهاي وارد بر تايرها مورد نظر قرار گرفته‌اند و سعي شده است از مناسب‌ترين مدل‌ها در اين زمينه بهره گرفته شود. در ادامه اعتباردهي به مدل پيشنهادي انجام شده است. به عنوان يكي از مهم‌ترين قسمت‌ها، تحليلي بر پايداري مدل آمده است. براي استخراج آستانه چپ شدن خودرو هنگام حركت روي دو چرخ، از حل معادلات حركت در حالت پايدار بهره گرفته شده است و بر همين اساس معيار پيش‌بيني آستانه چپ شدن خودرو مشخص شده است. پس از آن شبيه‌سازي خودرو در شرايط گوناگون تحت چند مانور انجام گرفته تا كارايي معيار ارايه شده تاييد شود. در نهايت مشخص شد كه معيار ارايه شده بسيار كاراتر از معيارهاي موجود است و مي‌تواند در شرايطي بهينه آستانه چپ شدن خودرو را در سرعت‌ها و ورودي‌هاي فرمان مختلف، پيش‌بيني كند.

Modeling of a Sport Utility Vehicle as it moves on two wheels studied in this paper. Our major purpose concentrated on developing a general criterion to specify rollover threshold. First, model of vehicle as it sustained on two wheels derived that its results used to develop rollover threshold of Sport Utility Vehicles. In addition, these results could be valuable to design new controllers, which are able to prevent rollover at the best state of vehicle dynamics. After vehicle modeling, appropriate model for tire forces and moments picked up from the most related and available references. Then validation accomplished as final part of modeling section. Stability of presented model studied as an important part of this paper. In order to specify rollover threshold as vehicle moves on two wheels, steady-state equations of motion used and based on steady state analyses a new criterion proposed. Next, by designing some maneuvers, simulations accomplished to show applicability of proposed criterion at different situations. As conclusion, presented criterion is more implementable and efficient than other proposed model for rollover threshold and can prospect rollover threshold at various steering angles and longitudinal speeds as model inputs.