Active steering control of articulated heavy vehicles for improving lateral performance
Yanal performansı artırmak için çekici – treyler ağır vasıtalarının aktif yönlendirme kontrolü
- Tez No: 744403
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAR ÖZKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUMİN TOLGA EMİRLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Okan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Çekici – treyler ağır vasıtaları daha az yakıt tüketmesi ve sürücü maliyetlerinin daha az olması nedeniyle günümüzde yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Tasarımın zayıf yapıldığı çok üniteli taşıtlarda, sürüş kararsızlığı ve devrilme problemleri ile karşılaşılabilmektedir. Yüksek hızlarda, çekici – treyler ağır vasıtaları üç temel nedenden ötürü kararlılığını yitirebilmektedir: treyler dönüşü, treylerin çekici üzerine katlanması ve devrilme. Bu tip problemlerin önüne geçmek, taşıtın performansının artırmak ve kararlılığını sağlamak için, kontrol sistemleri önemli bir rol oynamaktadır. Aktif yönlendirme kontrolü için üç kontrol metodu uygulanmıştır. Bunlar PID, LQR ve MPC kontrol yaklaşımlarıdır. Bu tezde önerilen kontrol sistemlerinin test edilmesi için, altı farklı senaryo üzerinde çalışmalar yürütülmüştür. Birim basamak ve sinüs şeklinde direksiyon girişi çok üniteli taşıt kombinasyonuna uygulanmıştır. Çekici ve treyler kütlelerindeki belirsizlikler dikkate alınmıştır. Belirsizliklerin dikkate alınmasındaki amaç kontrol sistemlerinin daha gerçekçi koşullarda test edilmesini sağlamak ve savrulma açısal hızı kontrolüne belirsizliklerin etkisinin incelenmesidir. Ayrıca, bazı senaryolarda bozucunun ve eyleyici kısıtlarının kontrol sistemi performansına etkisi irdelenmiştir. Geriye doğru savrulma açısal hızı yükseltimi, çekici – treyler ağır vasıtalarının yanal performansının iyi bir göstergesidir. Önerilen kontrol sistemleri, geriye doğru savrulma açısal hızı yükseltimini azaltacak ve treyler dönüşü ile treyler devrilmesini önlemek için yanal ivmeyi sınırlandıracak şekilde tasarlanmıştır. Tüm benzetim sonuçları kontrol girişleri, savrulma açısal hızı, yanal ivme, yana kayma açısı, basamak cevap karakteristikleri, takip edilen yörüngeler ve geriye doğru savrulma açısal hızı yükseltimi açısından birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Articulated heavy vehicles (AHVs) are used widely nowadays, because of lower fuel consumption and driver cost, so poorly designed multiple unit vehicles could suffer from handling instability and rollover problem as well. At high speeds, articulated heavy vehicles are concerned about losing stability in three ways: trailer swing, jack knifing and rollover. To improve the vehicle performance and achieve better stability and avoid these kinds of problems, control systems play a significant role. Three controller approaches are applied for active steering control: PID, LQR and MPC methods. Sixth different scenarios are performed in this thesis to test the proposed control system. Step and sinusoidal steering inputs are applied to the multiple unit vehicle combination. The uncertainties of the truck and trailer masses are taken into consideration. The aim of taking uncertainties into account is to test controllers in more realistic situation and investigate the effect of uncertainties on the yaw rate controller. Also, the disturbance and the actuator constraint effects on control system performance are examined in some scenarios. The yaw rate rearward amplification is a good indicator of the lateral performance of the articulated heavy vehicles. Proposed control systems are designed to reduce the yaw rate rearward amplification, and bound the lateral acceleration to avoid trailer swing and rollover. All the simulation results are compared to each other in terms of control inputs, yaw rate, lateral acceleration, side slip angle, step response characteristics, followed trajectories, and yaw rate rearward amplification.
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
- Modeling, simulation, and active control of tractor-semitrailer combinations
Çekici-yarıtreyler kombinasyonlarının modellenmesi, simülasyonu ve aktif kontrolü
SİNA ALAMDARİ MİLANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ SAMİM ÜNLÜSOY
- Çekici tip kamyonlar için dikey park algoritması geliştirme
Development of a perpendicular parking algorithm for truck-trailer
CENK SÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE
- Estimation of the tire-road friction coefficient andstability control of the vehicle by steering right and theleft tires independently
Başlık çevirisi yok
MURAT GÖZÜ
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Okan ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BASAR OZKAN