Development of active lateral stability control systems for hybrid and electric drivetrains
Hibrit ve elektrikli taşıtlar için aktif yanal stabilite kontrol sistemlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 618954
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİM SOLMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif denetim sistemleri, Active control systems
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gediz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Exploring molecular mechanisms that underlie regulation of transcription factor NFIB by the peptidyl prolyl isomerase pin1
NFIB transkripsiyon faktörünün peptidil prolil isomeraz PIN1 tarafından regülasyonunun moleküler mekanizmalarının araştırılması
SİNEM SARITAŞ ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2025
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. ASLI KUMBASAR
- 3D prıntıng of ınfıll-based tpu auxetıc metamaterıals: a slıcer-controlled desıgn-to-fabrıcatıon experıment
3B baskıyla dolgu tabanlı tpu oksetik metamalzemeler: Dilimleyici kontrollü tasarımdan üretime bir deney
FATIMA AYECH
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKÇAY KAVAKOĞLU
- Ağır ticari araçlarda süspansiyon hava körüğüne gelen yatay hareketin sönümlenmesi
Damping of horizontal motion to suspension air bellows in heavy commercial vehicles
OSMAN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FARUK YAREN
- Afet zararlarının azaltılması kapsamında 1976 yılı öncesi betonarme yapıların harman tuğla yığma duvarlarla güçlendirilmesi ve deprem performans analizi
Seismic performance analysis and strengthening of pre-1976 reinforced concrete buildings using brick masonry walls within the scope of disaster risk reduction
İSMAİL CAN ULUSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiAfet ve Acil Durum Yönetimi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. HASAN YILDIRIM
- 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