Araç dinamiği modelleri geliştirilmesi ve savrulma-devrilme engelleyici kontrolde kullanımları
Development of vehicle dynamics models and using with yaw-roll prevention control algorithm
- Tez No: 151348
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT GÜVENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
ARAÇ DİNAMİĞİ MODELLERİ GELİŞTİRİLMESİ VE SAVRULMA - DEVRİLME ENGELLEYİCİ KONTROLDE KULLANIMLARI ÖZET Bu tezde, yol taşıtlarında savrulma ve yalpa gibi çoğu zaman istenmeyen dinamik davranışların düzeltilmesi amacıyla tasarlanan aktif güvenlik sistemlerinin sanal testlerinin gerçekleştirilmesi için farklı serbestlik derecelerine ve karmaşıklık düzeylerine sahip araç dinamiği modellerinin geliştirilmiştir. Ayrıca geliştirilen bu modeller ile yine bu çalışmada tasarlanmış model regülatörü yapısında savrulma ve yalpa önleyici kontrol sistemlerinin testleri gerçekleştirilmiştir. Birinci bölümde çalışmanın amacına değinilmiş ve bugüne kadar gerçekleştirilmiş çalışmalar ile ilgili bilgi verilmiştir. İkinci bölümde ise araç dinamiği modellerinin hazırlanması sürecinde dikkate alınması gereken yaklaşımlara değinilmiştir. Ayrıca, çift izli ve tek izli olmak üzere iki farklı temel yaklaşımla, doğrusal tek izli, doğrusal olmayan tek izli, yalpa dinamiği içeren doğrusal olmayan tek izli, çift izli ve sekiz serbestlik dereceli (8D) olmak üzere farklı niteliklere sahip beş adet araç dinamiği modeli oluşturulmuştur. Üçüncü bölümde ise gerçek zamanlı ve donanım içeren insanlı simülasyon çalışmalarına değinilmiştir. Simülasyonları gerçek zamanlı çalıştırmak için gerekli kod yaratımı işleminin gerçekleştirilmesinin yanı sıra simülasyonlara animasyon eklenmesi yöntemleri ve animasyon eklenmesinin gerekliliği hakkında bilgi verilmiştir. Çalışmada tasarlanan kontrolcülerin temel yapısını oluşturan model regülatörü, dördüncü bölümde ele alınmıştır. Model regülatörünün genel tasarımı ve tasarlanırken dikkat edilmesi gereken noktalar bu bölümde anlatılmıştır. Beşinci bölümde ise savrulma stabilizasyonunun gerekliliğine değinilmiş ve bu konuda gerçekleştirilmiş akademik çalışmalar ve ticari ürünler hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca, savrulma stabilizasyonu için model regülatörü yapılı bir direksiyon kontrolcüsü tasarlanmış ve bu kontrolcünün aracın farklı boylamsal hızlarında çalışabilmesi amacıyla“Kazanç Tablolandırma”yöntemi ile geliştirilmesine değinilmiştir. Tasarlanan kontrolcü ile standart simülasyon manevraları gerçekleştirilmiştir. Devrilme stabilizasyonu konusunda gerçekleştirilen çalışmalar ise altıncı bölümde ele alınmıştır. Ayrıca yine bu bölümde yalpa açısının geri beslenmesi prensibine dayanan bir yalpa açısı kontrolcüsünün ön tasarımı gerçekleştirilmiş ve standart manevralar ile simülasyonlar yapılmıştır. Yedinci ve son bölümde ise çalışmada elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve gelecek için yapılması öngörülen çalışmalara değinilmiştir. xıı
Özet (Çeviri)
DEVELOPMENT OF VEHICLE DYNAMICS MODELS AND USING WITH YAW - ROLL PREVENTION CONTROL ALGORITHMS SUMMARY In this thesis, the vehicle dynamics models with different degree of freedom and complexity, constructed for virtual testing of active control systems to prevent the unexpected yaw or roll motion in road vehicles are examined. In addition, the models are used for simulations of yaw and roll model regulator based controllers which are also designed in this thesis. In the first chapter, the purpose of the work reported in this thesis is explained and a literature review on this area is given. The second chapter contains the assumptions for preparing vehicle dynamics models. The vehicle models based on two different approaches as 'single track' and 'double track' models, with different degree of freedom and with different complexity levels are also derived in this chapter. In the third chapter, the real time hardware in the loop and human in the loop simulations are examined. The code generation for real time simulations are explained and the necessity for animation in hardware-human in the loop processes are considered. The controller architecture used in this study, the model regulator, is explained in the fourth chapter. The general design procedure and the important criteria are given. In the fifth chapter, the importance of yaw stabilization in road vehicles is considered and the academical and commercial studies on this area are summarized. A steering controller based on the model regulator architecture with velocity based gain scheduling is also designed in this chapter and the virtual tests of this controller with the vehicle models derived in the second chapter are presented in this chapter. A literature review on roll stabilization techniques is given in the sixth chapter. The preliminary design of a roll angle controller based on the model regulator architecture with roll angle feedback is presented in this chapter and the virtual tests of this controller with the vehicle models derived in the second chapter are presented in this chapter. In the seventh chapter, the results of this study are interpreted and recommendations for future work are stated. XIII
Benzer Tezler
- Körüklü ağır ticari yolcu otobüsünün araç dinamiği modelinin oluşturulması ve yanal hareketinin kontrolü
Vehicle dynamics modeling of the articulated heavy commercial passenger bus and control of the lateral movement
EROL ÇİFCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİH SEZER
- Design of steering wheel force feedback system with focus on lane keeping assistance applied in driving simulator
Şerit takip sistemi merkezli direksiyon üzerinde kuvvet geribesleme sistemi tasarımı ve sürüş simülatörüne uygulanması
ABOLFAZL TAHMASEBI INALLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Taşıt dinamiği kontrolcüsü ve sanal sensörü geliştirilmesi için araç içi test ve donanım içeren simülatör altyapısı
Vehicle test and hardware-in-the-loop simulator infrastructure for vehicle dynamic control and virtual sensor design
MUTLU ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT GÜVENÇ
- Development of experimental captive and free-running manoeuvring systems and their cross-validation
Çekme ve takip modlu manevra deney sistemlerinin geliştirilmesi ve bunların kıyaslamalı doğrulaması
MÜNİR CANSIN ÖZDEN
Doktora
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN
PROF. DR. KADİR SARIÖZ
- Development and demonstration of a validation methodology for vehicle lateral dynamics simulationmodels
Taşıt yanal dinamik benzetim modelleri için bir doğrulama metodolojisinin geliştirilmesi ve tatbikatı
EMİR KUTLUAY
Doktora
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiTechnische Universität DarmstadtMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HERMANN WINNER