طراحی کنترل کننده دو مرحله ای سیستم ترمز ضد قفل با درنظرگرفتن دینامیک عملگر سیستم

سیستم ترمز ضد قفل (ABS) یکی از مهم ترین سیستم های ایمنی خودرو می باشد که با تنظیم مقدار لغزش طولی خودرو در مقدار بهینه اش، نیروی طولی تایر را در بیشترین مقدار خود قرار می دهد. بدین ترتیب گشتاور ترمزی مناسب به خودرو وارد شده و علاوه بر کاهش فاصله توقف خودرو، از قفل شدن چرخ ها جلوگیری می شود. به دلیل وجود پارامترهای تاثیرگذار بسیار زیاد، این سیستم جزء سیستم های پیچیده خودرویی است. از این رو در بسیاری از مطالعات تنها قسمتی از سیستم را در نظر گرفته و به بررسی و توسعه آن پرداخته شده است. در این مقاله سعی شده ابتدا یک مدل سازی کامل از اجزای سیستم ترمزی شامل پدال ترمز، بوستر، سیلندر اصلی، ماژول هیدرولیکی، کالیپر و لنت ها انجام شود. سپس در ادامه، طراحی سیستم کنترلی دو لایه انجام گردد. در لایه اول قانون کنترلی گشتاور ترمزی به روش کنترل غیرخطی پیش بین طراحی شده است. سپس در لایه دوم بر اساس مدل مرجع لغزش طولی پیشنهادی به روش شبکه عصبی، گشتاور ترمزگیری محاسبه شده در لایه اول توسط کنترل شیرهای تغذیه و تخلیه ماژول هیدرولیکی سیستم ترمز ایجاد گردد. در پایان، نتایج حاصل از شبیه سازی عددی به منظور بررسی دقت مدل سازی ریاضی و عملکرد سیستم کنترلی طراحی شده، نشان داده شده است. نتایج نشان می‎ دهد که مدل سازی انجام شده رفتار ماژول کنترل هیدرولیکی را به خوبی پیاده سازی می کند و همچنین کنترل کننده گشتاور دو مرحله ای به خوبی می تواند لغزش طولی را در محدوده مطلوب حفظ نماید.

کلیدواژه ها:

سیستم ترمز ضدقفل ، لغزش طولی ، مدل هیدرولیکی - مکانیکی ABS ، کنترل فشار ، مقدار لغزش بهینه