نتیجه ­گیری و پیشنهادها
۵-۱ نتیجه ­گیری
در این پایان نامه یک سیستم کنترل یکپارچه شامل چهار زیرسیستم کنترل فرمان، دیفرانسیل، ترمز و غلت خودرو برای کنترل پایداری جانبی و غلت خودرو طراحی و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مرحله، خودروهای شاسی­بلند به عنوان هدف در نظر گرفته شد. الگوریتم هماهنگی به گونه ­ای طراحی شده است که هر یک از زیرکنترل­ها مستقلاً و بدون اطلاع مستقیم از سایر کنترلرها فرمان کنترلی خود را صادر کرده و یکپارچه­ساز با توجه به شرایط دینامیکی خودرو، میزان مشارکت هر یک از زیرسیستم­ها را تعیین می­نماید. بدین ترتیب با هم­افزایی زیرسیستم­ها، از تداخل عملکرد آنها جلوگیری می­ شود.

در مرحله ارزیابی، برای تحلیل عملکرد کنترلر، یک مدل ۱۰ درجه آزادی خودرو در محیط نرم­افزار Simulink ساخته شد و توسط نرم­افزار CarSim صحه­گذاری گردید. سپس از این مدل در کلیه شبیه­سازی­ها استفاده شد. در چنین رویکردی نه­تنها هزینه و دشواری نسبت به تست­های روی خودروی واقعی بسیار پایین­تر است، بلکه امکان شبیه­سازی گستره بسیار وسیع­تری از مانورها با پارامترهای گوناگون وجود دارد. نتایج شبیه­سازی­ها، حاکی از برتری عملکرد سیستم کنترل یکپارچه در مقایسه با سیستم­های کنترلی منفرد بود. سیستم کنترل یکپارچه، تنها با km/h 5/5 کاهش سرعت خودرو، بیشینه خطای تعقیب نرخ چرخش، خطای تعقیب شتاب جانبی، لغزش جانبی، و شاخص غلت را به ترتیب ۵۸%، ۵۹%، ۳۱% و ۵% کاهش داد، در حالی که حداکثر کاهش خطای نرخ چرخش، شتاب جانبی و لغزش جانبی توسط سیستم‌های منفرد - که مربوط به سیستم ترمز فعال بوده است و km/h 8 کاهش سرعت خودرو را به همراه داشته است – کمتر از مقادیر ذکر شده برای سیستم کنترل یکپارچه بوده است. همچنین، قابلیت تعمیم استراتژی هماهنگی ارائه شده به ترکیب­های مختلف زیرسیستم­ها با یک شبیه­سازی ارزیابی شد. نتایج شبیه­سازی نشان داد در صورت حذف سیستم دیفرانسیل فعال، مجموعه باقیمانده، همچنان توانایی بهبود پایداری خودرو را دارا می­باشد. مقدار کاهش خطای متغیرهای مذکور در این حالت به ترتیب برابر با ۳۳%، ۳۷%، ۲۱% و ۵% بوده است.
با توجه به این که تنها امکان ارائه نتایج مانورهای محدودی وجود دارد، به منظور تضمین کارایی کنترلر در شرایط کاری مختلف، از روش تحلیل در بدترین حالت (Worst Case Maneuver) با انتخاب انتقال وزن جانبی (خطر واژگونی) به عنوان تابع هدف استفاده شد و کارایی کنترلر در این شرایط نشان داده شد.
۵-۲ پیشنهادها
پروژه حاضر می ­تواند نقطه شروعی برای تحقیقات بعدی در این زمینه باشد. از آن جمله، موارد زیر پیشنهاد می­گردد.
تغییر یا تعمیم استراتژی هماهنگی ارائه شده برای زیرسیستم­های کنترلی متفاوت. به عنوان نمونه­هایی از سایر زیرسیستم­ها که در تحقیق حاضر استفاده نشد می­توان از سیستم تعلیق نیمه­فعال/فعال برای کنترل راحتی سفر یا بهبود پایداری خودرو و استفاده از ترمز برای بهبود پایداری غلت نام برد. بدیهی است به­ کارگیری هر زیرسیستم جدید در چارچوب هماهنگ­کنننده معرفی شده، ایجاد قوانین فازی جدیدی را می­طلبد.
حل جامع­تر مسئله بدترین حالت (Worst Case) به گونه ­ای که گشتاور رانش و ترمز چرخ­ها را نیز در بر بگیرد. این مسئله بهینه­سازی می ­تواند با حدس­های اولیه متفاوت که منجر به پاسخ­های متفاوت خواهند شد و نیز با سایر توابع هدف، به جای انتقال وزن جانبی که در این پروژه استفاده شد، حل گردد.
تعمیم کنترلرهای ارائه شده به سایر انواع خودروها، از جمله خودروهای چهار چرخ دیفرانسیل، چهار چرخ فرمان و خودروهای سنگین
پیاده­سازی عملی کنترلرهای طراحی شده روی خودروهای واقعی یا خودروهای در مقیاس آزمایشگاهی
مراجع

1. 1. Road safety: Policy orientations on road safety 2011-20. EUROPA. [درون خطی] ۲۰۱۲٫ http://europa.eu/legislation_summaries/transport/road_transport/tr0036_en.htm.

1. 1. Kou, Youseok.Development and Evaluation of Electronic Chassis Contol Systems. Mechanical Engineering Department, The University of Michigan. 2010. PhD Thesis.

1. 1. Safety Technology. Safercar. [درون خطی] NHTSA. [اتخاذ: ۲۴ June 2012.] http://www.safercar.gov/staticfiles/safetytech/st_landing_ca.htm.

1. 1. A review of yate rate and sideslip controllers for passenger vehicles. Manning, W. J. و Crolla, D. A.2, مکان نشر نامشخص : The Institute of Measurement and Control, 2007, Transactions of the Institute of Mesurement and Control, جلد ۲۹, ص. ۱۱۷-۱۳۵٫

1. 1. The influence of a four wheel steering system on the stability behavior of a vehicle-driver system. Senger, K. H. و Schwartz, W.1987, Vehicle System Dynamics, جلد ۱۷٫

1. 1. Analysis on vehicle stability in critical cornering using the phase-plane method. Inagaki, S. Kshiro و Yamamoto, M.Tsukuba : مؤلف نامعلوم, ۱۹۹۴٫ Proceedings of AVEC94. ص. ۲۸۷-۹۲٫

1. 1. Vehicle stability enhancement using brake control. Yasui, Y., و غیره.Prague : مؤلف نامعلوم, ۱۹۹۶٫ Proceedings of FISITA.

1. 1. Functional integration of active suspension with slip control for improved lateral vehicle dynamics. Smakman, H.Ann Arbor, MI : مؤلف نامعلوم, ۲۰۰۰٫ Proceedings of AVEC 2000.

1. 1. A comparison of the relative benefits of active front steering and rear steering when coordinated with direct yae moment contrl. Selby, M. A., و غیره.New York : مؤلف نامعلوم, ۲۰۰۲٫ ASME International Mechanical Engineering Congress and Expositin.

1. 1. Integrated chassis control through coordination of active front steering and intelligent torque distribution. He, J., و غیره.Arnhem : مؤلف نامعلوم, ۲۰۰۴٫ Proceedings of AVEC 2004. ص. ۳۳۳-۴۱٫

1. 1. Sideslip control to stabilize vehicle lateral motion to direct yaw moment. Abe, M., و غیره.۲۰۰۱٫ JSAE Review. جلد ۲۲, ص. ۴۱۳-۱۹٫

1. 1. On-board-tire-model reference control for coordination of 4WS and direct yaw moment control for improving active safety of vehicle handling. Furukawa, Y. و Abe, M.Aachen : مؤلف نامعلوم, ۱۹۹۶٫ Proceedings of AVEC 1996. ص. ۵۰۷-۲۶٫

1. 1. Wong, J. Y.Theory of ground vehicles. مکان نشر نامشخص : John Whiley and Sons, 2001. ISBN 0-471-35461–9.

1. 1. Design and evaluation of a unified chassis control system for rollover prevention and vehicle stability improvement on a virtual test track. Yoon, Jangyeol, و غیره.مکان نشر نامشخص : Control Enginnering Practice, 2010, Control Enginnering Practice, جلد ۱۸, ص. ۵۸۵-۵۹۷٫

1. 1. Evaluation of Vehicle Dynamic Control for rollover Prevention. Ungoren, A. Y. و Peng, H.2, 6 2004, International Journal of Automotive Technology, جلد ۵, ص. ۱۱۵-۱۲۲٫

1. 1. Active Roll Control of an Experimental Articulated Vehicle. Miege, A. J. P. و Cebon, D.D, 2005, Journal of Automobile Engineering, جلد ۲۱۹٫

1. 1. Improving off-road vehicle using an active anti-roll bar. Cronje, P. H. و Els, P. S.Pretoria, South Africa : Journal of Terramechanics, September 2009. doi: 10.1016/j.jterra.2009.09.003.

1. 1. Two distinct methods for integration of active differential and active roll control sytems. Assadian, F. و Aneke, E.3/4, Aachen : مؤلف نامعلوم, ۲۰۰۶, International Journal of Vehicle Design, جلد ۴۲٫

1. 1. Agent-based coordination framework for integrated vehicle chassis control. Wang, J X, و غیره.مکان نشر نامشخص : IMechE, 2009. جلد ۲۲۳٫

1. 1. روشن‌بین, ع.کنترل یکپارچه شاسی - توزیع نیروهای تایری با رویکرد بهینه تطبیقی. دانشکده مهندسی مکانیک, دانشگاه صنعتی امیرکبیر. تهران : مؤلف نامعلوم, ۱۳۸۶٫ پایان‌نامه کارشناسی ارشد.

1. 1. توسلی, ع.کنترل یکپارچه دینامیک خودرو با بهره گرفتن از توزیع بهینه نیروهای تایری جهت بهبود پایداری. دانشکده مهندسی مکانیک, دانشگاه صنعتی امیرکبیر. تهران : مؤلف نامعلوم, ۱۳۹۰٫ رساله دکتری.

1. 1. Modeling and simulation of vehicle ride and handling performance. Stone, Matthew R. و Demetriou, Michael A.Rio, Patras, Greece : ISIC, 2000. Proceedings of the15th IEEE International Symposium of Intelligent Control.

1. 1. Adaptive Driver Model Using a Neural Network. James, D. J. G., و غیره.۴, مکان نشر نامشخص : Springer Japan, 2004, Artificial Life and Robotics, جلد ۷٫

1. 1. Bias-free Identification of a Linear Model-predictive Steering Controller from Measured Driver Steering Behavior. Keen, S. D. و Cole, D. J.2012. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics - Part B: Cybernetics. جلد ۲٫

1. 1. Modeling and Analysis of Vehicle Following Task based on Mode Segmentation. Suzuki, T. و Inagaki, S.2008. AVEC 08, 9th International Symposium on Advanced Vehicle Control. ص. ۶۱۴-۶۱۹٫

1. 1. Combined Lateral and Longitudinal Control of Vehicles for IVHS. Pham, H., Hedrick, K. و Tomizuka, M.1994. American Control Conference. جلد ۲, ص. ۱۲۰۵-۱۲۰۶٫

1. 1. Demonstration of Combined Longitudinal and Lateral Control for the Operaion of Automated Vehicles in Platoons. Rajmani, R., و غیره.مکان نشر نامشخص : IEEE, 2000, Control Systems Technology, جلد ۸, ص. ۶۹۵-۷۰۸٫

1. 1. An Investigation on the Integrated Human Driver Model for Closed Loop Simulation of Intelligent Safety Systems. Lee, T., و غیره.۳, ۲۹ January 2010, Journal of Mechanical Science and Technology, جلد ۲۴, ص. ۷۶۱-۷۶۷٫

1. 1. Abe, Masato.Vehicle Motion with Human Driver. Vehicle Handling Dynamics: Theory and Applications. ۱st. Amsterdam : Elsevier Ltd., 2009, 9, ص. ۲۴۳-۲۶۶٫

1. 1. Gillespie, Thomas D.Fundamentals of Vehicle Dynamics. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale : Society of Automotive Engineers, Inc.

1. 1. An active anti-rollover device based on Predictive Functional Control: application to an All-Terrain Vehicle. Bouton, N., و غیره.Kobe : مؤلف نامعلوم, ۲۰۰۹٫ Robotics and Automation. ص. ۱۳۰۹-۱۳۱۴٫

1. 1. Sampson, David John Mathew.Active roll control of articulated heavy vehicles. Engineering Department, Cambridge Universoty. 2000. PhD Thesis.

1. 1. Potential functions and benefits of electronic steering assistance. Kramer, W. و Hackl, M.Paris : مؤلف نامعلوم, ۱۹۹۸٫ Proceedings of FISITA.