Geri Dön

Development of active lateral stability control systems for hybrid and electric drivetrains

Hibrit ve elektrikli taşıtlar için aktif yanal stabilite kontrol sistemlerinin geliştirilmesi

  1. Tez No: 618954
  2. Yazar: IŞILAY YOĞURTÇU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİM SOLMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gediz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Bu çalışma, birbirinden bağımsız tekerleklere bağlı birden fazla elektrik motoru kullanılarak hibrit ve elektrikli araçlara yönelik yanal stabilite ve devrilme önleme kontrol algoritmaları geliştirmek üzere gerçekleştirilmiştir. Zorlu yol koşullarında sürücü kolayca kontrolü kaybedebilir. Bu gibi durumlarda kaza sebebi genellikle insan faktörüdür. Hava durumu, yol yüzeyi, trafik koşulları gibi sebeplerin yanı sıra sürücünün kabiliyeti de güvenli sürüşü büyük ölçüde etkilemektedir.Emniyet kemeri, hava yastığı gibi pasif güvenlik sistemleri bu gibi durumlarda yaralanma riskini azaltabilir ancak kritik durumlarda kazanın önlenmesine yol tutuşun iyileştirilmesi için aktif güvenlik sistemlerinden ABS (Kilitlenme Karşıtı Frenleme Sistemi), TCS (Çekiş kontrol sistemi) ve ESP(Elektronik stabilite programı) gibi sistemlerin araç üzerinde bulunması kaza önemlidir. Özellikle hibrit teknolojinin günümüzde yaygınlaşması sebebiyle bu aktif kontrol sistemlerinin hibrit tasarımlar için uyarlanmasının önemi artmaktadır. Bu nedenle geleneksel fren tabanlı stabilite kontrol yöntemleri yerine bağımsız tekerlekler ile tork denetimine dayanan kontrol algoritmalarının geliştirilmesi konu edilmiştir. Yanal stabilite (yalpa) kontrolü ve devrilme önleme kontrolü gerçekleştirecek algoritmalar kritik dönüş anlarını tespit edilecek ve gerektiğinde aracın arka tarafnda bulunan elektrik motorları, arka merkezde pozitif tork veya fren etkisi yaratacak ve aracın arka bölgesinde oluşturulan bu düzenleyici moment stabiliteye katkı sağlayacaktır. Geliştirilen kontrolcüler PID ve LQR kontrol tabanlıdır. Her iki kontrolcünün farklı modeller üzerinde farklı performans testleri ile uygulanmış ve hangi kontrolcünün hangi durumlarda daha etkin olabileceği görülmüştür. öncelikle en basit taşıt modeli olan lineer bisiklet modeli üzerinde, daha sonra devrilme serbestlik dereceli model ile Pacejka lastik modelini içeren tam taşıt modeli üzerinde denenmiştir. Böylece modelin karmaşıklığına göre kontrolcünün performansının değişimi ve aynı kontrol mantığının hem basit hem kamaşık taşıt modellerinde geçerli olabileceği görülmektedir. Bunlarla birlikte kontrolcünün daha zor sürüş koşullarındaki etkinliğinin görülmesi için aynı kontrol algoritması, Dwell testi, çift şerit değiştirme testi gibi farklı performanslar ile denenmiştir, ayrıca aynı testlerin farklı ve daha büyük hızlarda verdiği tepki de gözlenmiş ve kontrolcünün yüksek hızlara makul oranda tölerans gösterebildiği görülmüştür.

Özet (Çeviri)

This study describes a method for lateral stability control and rollover prevention control of electric and hybrid vehicles utilizing multiple electric motors connected to independent wheels of the vehicle. Due to the extreme road circumstances driver might lose control of the vehicle. Accidents rising from these situations are generally incorporated with human error. Besides road condition like weather, road surface, traffic conditions; capabilities of the driver effects the safety of vehicle. In this kind of situations, passive safety systems that are seat-belts, airbags reduce the risk of injury , however to prevent accidents and stabilize the vehicle's handling response in critical situations, ABS (Antilock Braking System), TCS (Traction Control System) and ESP (Electronic Stability Program) are needed as active control systems. Especially as hybrid technology become more common, this active control systems which consider hybrid design will be needed more. For this reason we inspected Independent motor torque control rather than braking based control methodologies. Control algorithms are developed based on LQR and PID controllers in order to generate positive drive and negative brake torques for imposing an aligning moment around the yaw axis which we will call corrective moment and resulting in the lateral stability functionality. The developed algorithms were implemented first on simplest model linear bicycle model, then on more complicated models which include roll dynamics and dynamics of four wheel with Magic Formula Tire model to see how controller gets effected with complex models. This application shows that the same control logic can be used both simple and complicated vehicle models. Additionally various performance tests are simulated with different speed values like Sine with Dwell test and Double Lane Change Maneuver, this tests show that how the control algorithm is effected by harder driving conditions. Performance tested in Matlab-Simulink environment and the dynamic performance characteristics were reported with numerical simulation results.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    737507

    Integrated vehicle control unit development with active safety functions for electric vehicles

    Elektrikli araçlar için aktif güvenlik sistemleri içeren tümleşik araç kontrol ünitesi geliştirme

    MUHAMMET MUSTAFA ÜNVER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN GÖKAŞAN

  2. Tez No

    833945

    Development of servo motor actuated active tilt control system with state feedback and disturbance compensation control for a narrow tilting electric vehicle

    Servo motor tahrikli aktif yatış kontrol sisteminin durum geribesleme ve bozucu kompanzasyonu kontrolü yöntemi ile üç tekerlekli bir elektrikli araç için geliştirilmesi

    MUSTAFA KARAMUK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Okan Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN BEHİÇ ALANKUŞ

  3. Tez No

    36917

    Ticari banka yönetimi ve Türk ticari bankalarının temel yönetim sorunları

    The management of the commercial bank and the basic problems of the Turkish comercial bank

    AYŞE ÇİĞDEM ÖNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    BankacılıkMarmara Üniversitesi

    Bankacılık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAZIM EKREN

  4. Tez No

    245121

    Kilitli diferansiyeller ve yanal sapma kontrolüne etkileri

    Locked differentials and the effects of locked differential on yaw control

    ONURCAN BAHÇEKAPILI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN DENİZ

  5. Tez No

    389477

    Optimal exoskeleton design and e ffective human-in-the-loop control frameworks for rehabilitation robotics

    Rehabilitasyon robotları için optimal dış-iskelet ve etkin insan etkileşimli kontrol çatıları tasarımı

    AHMETCAN ERDOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Fizyoterapi ve RehabilitasyonSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU

Geri Dön