طراحی کنترل کننده جهت کنترل جابجایی عرضی محور یک وسیله ریلی

امروزه استفاده از وسایل به دلایل اقتصادی، زیست و ایمنی و راحتی سفر در حال افزایش می باشد، با این حال هنوز خروج از خط قطارها یکی از مهمترین چالش های سیستم های حمل و نقل ریلی محسوب می شود. کنترل جابجایی جانبی محور (دو چرخ و محور اتصال دهنده ی آنها که به صورت صلب به هم متصل می شوند) با استفاده از یک گشتاور کنترلی، می تواند تا حدود زیادی به پایداری و هدایت بهتر قطارها کمک کند. این گشتاور توسط یک عملگر به محور اعمال و مانع جابجایی جانبی بیش از حد چرخ ها می شود. نیروهای وارد شده از طرف ریل و محیط به محور قطار عموما از نوع اغتشاشی می باشند لذا سیستم کنترل باید به نحوی طراحی شود که تاثیر این اغتشاشات را تا حد امکان کاهش دهد. مهمترین پارامتر برای کاهش اثرات ورودی اغتشاشی، حد فاز سیستم می باشد. حد فاز باید از یک مقدار مشخص بیشتر باشد تا ضمن پایداری، نوسانات سیستم را نیز تا حد امکان کاهش دهد. در این تحقیق با استفاده از یک مدل 7 درجه آزادی، دو درجه آزادی برای خر محور و بوژی و یک درجه آزادی برای واگن، ضمن بررسی تاثیرات کنترل کلاسیک، یک تکنیک ساده و موثر ارائه می شود که در عین سادگی، به نحو مناسبی جواب می دهد. در انتها یک کنترل کننده ای طراحی می شود که بر خلاف بسیاری از طرح های دیگر از لحاظ عملی قابل پیاده سازی می باشد. نتایج شبیه سازی برای سیستم کنترل طراحی شده در این تحقیق نشان می دهد که این سیستم کنترل می تواند حد فاز مطلوب را برای سیستم مورد نظر فراهم کند.

کلیدواژه ها:

وسایل نقلیه ریلی ، خروج از خط ، کنترل خطی ، میرایی ، پایداری