LPV modeling and robust control of yaw and roll modes of road vehicles
Yol taşıtlarının DPD modellenmesi ve kayma ve devrilme kiplerinin dayanıklı denetimi
- Tez No: 200260
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM EMRE KÖSE, PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Trafik, Mechanical Engineering, Traffic
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 210
Özet
Bu tezde, doğrusal olmayan tekerlek davranışının, denetimci sentezine katılması ile ilgili olarak, doğrusal parametreleri değişken (DPD) taşıt dinamiği modellemesinin verimliliği araştırılmaktadır. Sürücü denetimindeki direksiyon açısının artan değerlerinde taşıt yol tutuşunun iyileştirilmesi için, H sonsuz denetimi çerçevesinde bileşik aktif yönlendirme ve diferansiyel denetimcileri tasarlanmıştır. Denetimci sentezi aşamasında, çözücü zamanının kısaltılması için, parametre kümesi eleman sayısının küçültülmesi doğrultusunda iki yaklaşım ele alınmıştır. Birinci yaklaşımda, tekerlek sertlikleri parametrik belirsizlikler olarak modellenmiştir. Bu yaklaşım, bileşik gövde ve tekerlek altsistemleri ile ilgili doğrusal kesirsel bir dönüşüm modelinin elde edilmesini ve büyük parametre değişimlerine dayanıklı, statik durum geri beslemeli bir denetimcinin tasarlanmasını sağlar. Ikinci yaklaşımda, kullanılan doğrusal olmayan tekerlek modeline rasyonel bir fonksiyon uydurulmuş ve uydurulan fonksiyonun hareket denklemlerine katılmasıyla orijinal parametrik taşıt denklemleri türetilmiştir. Bu yaklaşım ise, parametreleri yanal ve doğrusal tekerlek kaymalarının fonksiyonu olan, DPD denetimcilerinin tasarımını sağlar. Sürücü denetimindeki direksiyon açısının küçük değerlerinde, her iki denetimci de yanal kayma ve açısal hız kiplerinin ayrılmasını sağlar. Ancak, sürücü denetimindeki direksiyon açısının büyük değerlerinde, parametrik belirsizlik modelinin büyük yanal kayma durumundaki tekerlek davranışını göstermedeki yetersizliklerinden dolayı, ilk denetimcinin taşıtın fiziksel sınırındaki yönlendirme tepkisinin kararsız olduğu gözlenir. İkinci denetimci ise, taşıtın gerek fiziksel sınırına kadar gerekse fiziksel sınırında olan sürücü denetimindeki bütün direksiyon açılarında, tüm taşıt kiplerinin ayrılmasını sağlayarak, tekerlek sürtünme çemberi kavramının denetimci sentezine katılmasının önemini ortaya çıkarır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the usefulness of linear parameter varying (LPV) modeling of vehicle dynamics is investigated for controller synthesis to take nonlinear tire behavior into account. The H infinity control framework is used to design combined active steering and differential controllers to improve vehicle handling during maneuvers involving large driver commanded steering angles. Two approaches are undertaken to reduce the size of the parameter set to minimize solver time during the controller synthesis step. The first approach is built on modeling tire stiffnesses as parametric uncertainties. This leads to a linear fractional transformation (LFT) model of the combined vehicle body and tire subsystems and to the design of a static state feedback controller intended to be robust against large variations in parameters. In the second approach, a rational fit is proposed for the nonlinear tire model used, and original parametric vehicle models are derived by integrating the fitting model into the equations of motion. This leads to the design of gainscheduled LPV controllers where scheduling is based on lateral and longitudinal tire slips. At small driver commanded steering angles, both controllers achieve decoupling of sideslip and yaw rate modes. However, at large driver commanded steering angles, the steering response of the first controller is observed to be unstable at the physical limit of the vehicle due to the shortcomings of the parametric uncertainty model in predicting tire behavior at large lateral slip. Meanwhile, the second controller achieves decoupling of all vehicle modes for the whole range of driver commanded steering angles up to and at the physical limit of the vehicle, revealing the importance of incorporating the tire friction circle concept into the controller synthesis.
Benzer Tezler
- Krenlerin doğrusal parametre değişimli modellenmesi ve dayanıklı kontrolü
Linear parameter varying modeling and robust control of cranes
AYHAN AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YAZICI
- Doyumlu eyleyicilere sahip DPD sistemler için dayanıklı kontrolcü tasarımı
Robust controller design for LPV systems with saturating actuators
AKIN DELİBAŞI
Doktora
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP CANSEVER
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM BEKLAN KÜÇÜKDEMİRAL
- Doğrusal parametre değişimli sistemlerin ileri beslemeli kontrol tasarımı ve kalıcı mıknatıslı senkron motora uygulanması
Feedforward control synthesis of linear parameter varying systems and application to permanent magnet synchronous motor
YUSUF ALTUN
Doktora
Türkçe
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAYHAN GÜLEZ
DOÇ. DR. İBRAHİM BEKLAN KÜÇÜKDEMİRAL
- LPV modele dayanan kazanç programlamalı h∞ kontrolcü ile akıllı bir piezo kirişin titreşim kontrolü
Vibration control of a smart piezo beam by using the gain scheduling h∞ controller based on LPV model
ABDULLAH TURAN
Doktora
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ONAT
DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN
- Taşıt titreşimlerinin LPD temeline dayalı robust H∞ kontrolü
LPV based robust H∞ control of vehicle vibrations
CEM ONAT
Doktora
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL YÜKSEK