Modeling, simulation, and active control of tractor-semitrailer combinations
Çekici-yarıtreyler kombinasyonlarının modellenmesi, simülasyonu ve aktif kontrolü
- Tez No: 416587
- Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ SAMİM ÜNLÜSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Çekici-yarıtreyler (ÇYT) kombinasyonları karayolu taşımacılığında en yaygın olarak kullanılan araçlardır. Bu araçların dinamik davranışları, performanslarını kısıtlayan ve güvenlik riskleri oluşturan özelliklere sahiptir. ÇYT ler düşük hızlarda yörünge kayması ile ifade edilen kısıtlı manevra yeteneğine sahiptir. Diğer taraftan, yüksek hızlarda ÇYT ler ciddi kazalara neden olabilen üç ayrı şekilde denge kaybına uğrayabilir: treyler dönmesi, çekici dönmesi, devrilme. Bu istenmeyen özellikler ÇYT leri güvenlik açısından tek üniteden oluşan araçlara göre daha riskli hale getirmektedir. Bu çalışmada, yarıtreyler tekerleklerine uygulanan aktif yönlendirme kontrolünün (AYC) ÇYT lerin manevra yeteneklerini ve dengesini iyileştirmekteki potansiyeli araştırılmıştır. Bu amaçla, literatürde mevcut ÇYT dinamik sürüş simulasyonu modelleri incelenmiş ve çalışmanın amaç ve kapsamına uygun bir model tüm ayrıntıları ile sunularak MATLAB ortamında uygulanmıştır. Model daha sonra ticari bir yazılım kullanılarak gerçekleştirilen simülasyonlarla doğrulanmıştır. Çalışmada“Doğrusal Quadratik Regülatör”(LQR) optimum durum geribeslemesi ile düşük hızlardaki yörünge kaymasının en aza indirilmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda, yüksek hızlı seyir koşullarında aracın yalpa hareketinin ve yarı treyler yanal ivmesindeki artış ta mümkün olduğu kadar azaltılmaya çalışılmıştır. Kontrol sisteminde kullanılan ağırlık katsayıları,“Kuantum Parçacık Sürüsü Optimizasyonu”tekniği ile elde edilmiştir. Temel AYC ile iki farklı kontrol stratejisi araç modellerine uyguanmış ve elde edilen sonuçlar AYC uygulanmayan referans modelin dinamik davranışı ile karşılaştırılmıştır. Simülasyon sonuçları AYC uygulamasının ÇYT kombinasyonunda olumlu gelişmeler sağladığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Articulated heavy vehicles (AHVs) are among the most common means of road transportation. They present, however, some specific performance limitations and safety risks due to their rather special dynamic characteristics. AHVs have maneuverability problems at low speeds as manifested by their Path Following Off-Tracking (PFOT). Further, AHVs are most likely to lose their stability at high speeds in three basic manners: trailer swing, jackknifing, and roll over which are the most common causes of many severe accidents. Such undesired behavior make the AHVs less stable and more dangerous vehicles compared to single unit vehicles. In this study, the potential of Active Steering Control (ASC) of the semitrailer in improvement of the maneuverability and stability of tractor-semitrailer combinations is investigated. Existing AHV dynamic handling simulation models in the literature are studied and a model suitable for the aims of this study is presented in detail and implemented in the simulation environment (MATLAB). The vehicle handling model is then validated using a commercial software. The controller for the ASC is determined through the use of the Linear Quadratic Regulator (LQR) optimal state-feedback control which aims to minimize the low-speed PFOT as well as the high-speed roll motion and the Rearward Amplification (RA) of the semitrailer's lateral acceleration. The weighting factor selection for the control system is performed by means of Quantum Particle Swarm Optimization (QPSO) technique. Basic ASC along with two additional strategies are applied to the vehicle model and the results are compared to the baseline vehicle without ASC. The results from simulations show that the combination with ASC exhibits desirable improvements compared to the baseline vehicle.
Benzer Tezler
- Collision avoidance and crash mitigation via intelligent steering intervention
Aktı̇f dı̇reksı̇yon müdahalesı̇ ı̇le kaza önlenmesı̇ ve çarpışma etkı̇sı̇nı̇n azaltılması
HASAN ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Modeling and active steering control of articulated vehicles with multi-axle semi-trailers
Çekici ve çok akslı yarı treyler kombinasyonlarının modellenmesi ve aktif yönlendirme kontrolü
MECİD UĞUR DİLBEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ SAMİM ÜNLÜSOY
- Dizel-etanol yakıtlı bir motorun hibrit kullanımında post püskürtmenin emisyonlara etkilerinin modellenmesi
Modeling of the effects of post spray on emissions in hybrid use of a diesel-ethanol fueled engine
HÜSEYİN GÜRBÜZ
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARKAN SANDALCI
- Ağır ticari araçlarda hız sabitleyici sistemin modellenmesi, tanılaması ve kontrol tasarımı
Modeling, identification and design of cruise control system in heavy duty vehicles
CANSEL BATURAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Krenlerin sismik etki altındaki davranışlarının modellenmesi ve titreşimlerinin aktif kontrolü
Modeling of the behaviors of cranes under seismic effect and active control of vibrations
C. OKTAY AZELOĞLU
Doktora
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET SAĞIRLI