ترجمه مقاله کنترل صندلی یکپارچه و سیستم تعلیق ماشین

ترجمه مقاله صندلی یکپارچه و کنترل سیستم تعلیق برای یک ماشین چهار چرخ با مدل راننده

چکیده:

در این مقاله، یک صندلی خودرو یکپارچه و کنترل استراتژی سیستم تعلیق برای یک ماشین چهار چرخ با راننده مدل پیشنهاد شده است که به منظور بهبود عملکرد سیستم تعلیق در سواری و راحتی راننده است. صندلی یکپارچه و مدل تعلیق شامل چهار سیستم تعلیق در خودرو، سیستم تعلیق صندلی و 4 درجه آزادی (DOP) بر اساس بدل راننده مدل برای اولین بار ارائه شده است. این مدل یکپارچه به ارائه یک پلت فرم برای ارزیابی راحتی عملکرد سواری درشرایط پاسخ سر راننده در شتاب خودرو تحت اختلالات جاده های معمولی و توسعه کنترل یکپارچه صندلی و سیستم تعلیق ماشین پرداخته است. براساس مدل یکپارچه، H∞، کنترل حالت فیدبک برای به حداقل رساندن شتاب سر راننده در اختلالات جاده ها طراحی شده است.

با توجه به اینکه متغیرهای برای مدل راننده جهت اندازه گیری در دسترس نیست، یک کنترل بازخورد خروجی استاتیک، که تنها با استفاده از اندازه گیری متغیرهای حالت است طراحی شده است. بحث بیشتر در طراحی کنترل کننده چند منظوره قوی، که در نظر راننده برای عدم قطعیت است و همچنین محدودیت سیستم تعلیق و خواص جاده است نیز فراهم شده است. تاریخ و زمان و شبیه سازی عددی برای ارزیابی اثر بخشی استراتژی کنترل پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد که صندلی یکپارچه و کنترل تعلیق می تواند به طور موثر بهبود تعلیق را در سواری و عملکرد آن در مقایسه با تعلیق صندلی و کنترل سیستم تعلیق خودرو می باشد. کلمات کلیدی: مدل بدن راننده- کنترل یکپارچه- سیستم تعلیق صندلی- کنترل خروجی بازخورد- تعلیق خودرو.

کنترل یکپارچه صندلی و سیستم تعلیق خودرو

1 مقدمه:

صندلی تعلیق شده معمولا در وسایل نقلیه تجاری پذیرفته شده صنعتی، کشاورزی و حمل و نقل و دیگر اهداف برای راحتی راننده، کاهش خستگی ناشی از ساعات کار طولانی برای راننده و یا قرار گرفتن در معرض کار شدید در محیط هایی مانند شرایط خشن جاده و بهبود راحتی راننده است. مطالعه برروی بهینه سازی و کنترل سیستم های تعلیق در صندلی برای کاهش ارتعاش های عمودی از موضوعات فعال در این دهه بوده است. سه نوع اصل از تعلیق صندلی وجود دارد که به عنوان مثال، تعلیق صندلی معلق، صندلی نیمه فعال، تعلیق صندلی فعال ارائه شده است. مطالعه بر روی صندلی تعلیق شده منفعل به طور عمده تمرکز بر بهینه سازی پارامتر برای سفتی و ضریب میرایی است. به طور کلی، کمی سفتی ممکن دریافت سواری راحتی است. با این حال، تعلیق بزرگتر احتمال انحراف داشته و از این رو ممکن است در نهایت متوقف شود. مطالعات انجام شده در حداقل سفتی در شرایط و موقعیت صندلی و سفتی غیر خطی منجربه راحتی راننده شده و محدودیت انحراف و از تعلیق را داشته است. با توسعه رولوژی مغناطیسی (MR)، یا الکترو رئولوژی (ER) دمپر، کنترل نیمه فعال تعلیق منجر به نیروی میرایی متغیر با مصرف توان کمتر می شود. با این حال، هر دوی ER، و یا MR تنها کنترل میرایی را داشته که نظیر این سیستم تنها در طول مرحله ائتلاف انرژی موثر است. مطالعه بر روی صندل تعلیق شده فعال به طور عمده در حال توسعه استراتژی های کنترل پیشرفته بوده که تمرکز و استفاده در انواع مختلف دیسک به منظور بهبود سیستم تعلیق صندلی دارد در حالی که با توجه به مسائل مربوطه اشباع محرک و تنوع بار و زمان تاخیر و قابلیت اطمینان است. در میان سه نوع از تعلیق صندلی، سیستم تعلیق صندلی فعال می تواند بهترین عملکرد را در ارائه راحتی داشته، لذا توجه بیشتری در سال های اخیر دریافت کرده است. علاوه بر تعلیق صندلی، سیستم تعلیق خودرو به طور گسترده ای به مدت طولانی مورد مطالعه قرار گرفت. تعلیق خودرو در واقع، به عنوان یک سیستم تعلیق اولیه برای همه وسایل نقلیه برای راحتی ارائه شده و نگهدارندگی جاده ای و دیگر توابع دینامیک را دارد. مانند سیستم تعلیق صندل، حالت منفعل و نیمه منفعل در تعلیق خودرو نیز ارائه شده است. سیستم فعال و نیمه فعال با توجه بیشتری بوده که برای بهبود راحتی سواری خودرو و نگهدارندگی جاده است.

Integrated Seat and Suspension Control for a Quarter Car With Driver Model

Abstract—In this paper, an integrated vehicle seat and suspensioncontrol strategy for a quarter car with driver modelis proposed to improve suspension performance on driver ridecomfort. An integrated seat and suspension model that includesa quarter-car suspension, a seat suspension, and a 4-degree-offreedom(DOF) driver body model is presented first. This integratedmodel provides a platform to evaluate ride comfortperformance in terms of driver head acceleration responses undertypical road disturbances and to develop an integrated controlof seat and car suspensions. Based on the integrated model, anH∞ state feedback controller is designed to minimize the driverhead acceleration under road disturbances. Considering that statevariables for a driver body model are not measurement availablein practice, a static output feedback controller, which only usesmeasurable state variables, is designed. Further discussion onrobust multiobjective controller design, which considers driverbody parameter uncertainties, suspension stroke limitation, androad-holding properties, is also provided. Last, numerical simulationsare conducted to evaluate the effectiveness of the proposedcontrol strategy. The results show that the integrated seat and suspensioncontrol can effectively improve suspension ride comfortperformance compared with the passive seat suspension, activeseat suspension control, and active car suspension control.Index Terms—Driver body model, integrated control, seat suspension,static output feedback control, vehicle suspension.Abstract—In this paper, an integrated vehicle seat and suspensioncontrol strategy for a quarter car with driver modelis proposed to improve suspension performance on driver ridecomfort. An integrated seat and suspension model that includesa quarter-car suspension, a seat suspension, and a 4-degree-offreedom(DOF) driver body model is presented first. This integratedmodel provides a platform to evaluate ride comfortperformance in terms of driver head acceleration responses undertypical road disturbances and to develop an integrated controlof seat and car suspensions. Based on the integrated model, anH∞ state feedback controller is designed to minimize the driverhead acceleration under road disturbances. Considering that statevariables for a driver body model are not measurement availablein practice, a static output feedback controller, which only usesmeasurable state variables, is designed. Further discussion onrobust multiobjective controller design, which considers driverbody parameter uncertainties, suspension stroke limitation, androad-holding properties, is also provided. Last, numerical simulationsare conducted to evaluate the effectiveness of the proposedcontrol strategy. The results show that the integrated seat and suspensioncontrol can effectively improve suspension ride comfortperformance compared with the passive seat suspension, activeseat suspension control, and active car suspension control.Index Terms—Driver body model, integrated control, seat suspension,static output feedback control, vehicle suspension.