کنترل فازی تطبیقی برای سیستم تعلیق فعال – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:173
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

کنترل فازی تطبیقی برای سیستم تعلیق فعال – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
چکیده : ………………………………………………………………………………………………………….. ١

مقدمه : ………………………………………………………………………………………………………….. ٢
فصل اول :کلیات ………………………………………………………………………………………………… ٩

١.١ سیستم تعلیق : ……………………………………………………………………………………………………………. ۱۰
١.٢ سیستم تعلیق جلوی خودرو : ……………………………………………………………………………………………… ۱۱
١.٣ سیستم تعلیق عقب خودرو : ………………………………………………………………………………………………. ١٢
: Live – Axle Rear Suspension Systems سیستم تعلیق عقب مدل ۱.۳.۱ …………………………………… ۱۳
: Semi-Independent Rear Suspension System سیستم تعلیق عقب مدل ۲.۳.۱ ……………………………. ۱۴
: Independent Rear Suspension System سیستم تعلیق عقب مدل ۳.۳.۱ …………………………………….. ۱۴
١.۴ انواع سیستم تعلیق : ………………………………………………………………………………………………………. ١۴
۱٫۴٫۱ سیستم تعلیق غیرفعال : …………………………………………………………………………………………….. ١۴
۱٫۴٫۲ سیستم تعلیق فعال : ………………………………………………………………………………………………… ١٧
١.۴.٢.١ انواع سیستم تعلیق فعال بر روی خودرو : ……………………………………………………………………… ٢٠
١.۴.٣ سیستم تعلیق نیمه فعال : …………………………………………………………………………………………… ٢٣
فصل دوم : روش های هوشمند …………………………………………………………………………………..٢۵

٢.١ کنترلر فازی : ……………………………………………………. ٢۶
٢.١.١ منطق فازی : …………………………………………………………………………………………………………. ٢۶
۲.۱.۲ سیستم های فازی : ………………………………………………………………………………………………….. ٢٧
۲.۱.۳ فازی سازی : ………………………………………………………………………………………………………… ۳۲
۲.۱.۴ پایگاه قواعد فازی : ………………………………………………………………………………………………….۳۴
۲.۱.۵ موتور استنتاج فازی : ……………………………………………………………………………………………….۳۵
۲.۱.۶ غیر فازی ساز: ……………………………………………………………………………………………………….۳۷
٢.١.۶.١ غیرفازی ساز مرکز ثقل : ……………………………………………………………………………………….. ٣٧
٢.١.۶.٢ غیرفازی ساز میانگین مراکز : ………………………………………………………………………………….. ٣٧
٢.١.۶.٣ غیرفازی ساز ماکزیمم : ………………………………………………………………………………………… ٣٨
۲.۲ کنترل تطبیقی : ……………………………………………………………………………………………………………۳۸
۲.۲.۱ سیستم های تطبیقی : ……………………………………………………………………………………………….۳۹
۲.۲.۲ تعاریف توصیفی : ……………………………………………………………………………………………………..۴۰
۲.۲.۳ ساختار کنترل کننده های تطبیقی: ………………………………………………………………………………….۴۱
۲.۲.۴ انواع کنترل تطبیقی : مستقیم و غیر مستقیم (Direct and Indiret) : ……..ا…………………………………. ۴۱
۲.۲.۴.۱ کنترل تطبیقی غیر مستقیم : ………………………………………………………………………………….۴۱
۲.۲.۴.۲ کنترل تطبیقی مستقیم : ………………………………………………………………………………………۴۲
۲.۳ کنترل فازی تطبیقی: ………………………………………………………………………………………………………۴۳
۲.۴ شبکه های عصبی : ………………………………………………………………………………………………………… ۴۵
۲.۴.۱ ساختمان نرون مصنوعی : …………………………………………………………………………………………….۴۵
۲.۴.۲ معماری شبکه عصبی : ……………………………………………………………………………………………….۴۶
۲.۴.۳ پرسپترون تک لایه: ……………………………………………………………………………………………………۴۷
۲.۴.۴ پرسپترون چند لایه: …………………………………………………………………………………………………..۴۹
۲.۴.۵ آموزش شبکه عصبی: …………………………………………………………………………………………………۵۰
۲.۴.۶ قواعد تصحیح خطا : ………………………………………………………………………………………………….۴۱
۲.۴.۶.۱ الگوریتم پس انتشارخطا : ………………………………………………………………………………………۵۲
۲.۵ شبکه های فازی ‐ عصبی : …………………………………………………………………………………………………۵۴
۲.۵.۱ ترکیب سیستم های فازی و شبکه های عصبی: ……………………………………………………………………….۵۵
۲.۵.۲ ساختار فازی‐ عصبی نوع اول: ………………………………………………………………………………………. ۶١

فصل سوم :کنترل کلاسیک سیستم تعلیق ……………………………………………………………………… ۶٧

۳.۱ سیستم تعلیق غیر فعال : ………………………………………………………………………………………………….. ۶٨
۳.۲ طراحی کنترل کننده کلاسیک برای سیستم تعلیق فعال : ………………………………………………………………. ٧٠
۳.۲.۱ روش کنترل یک چهارم ……………………………………………………………………………………………… ۷۰
۳.۲ طراحی کنترل کننده با استفاده از روش فیدبک حالت با کنترل انتگرال : ………………………………………………. ۷۲
۳.۳ نتیجه گیری : ……………………………………………………………………………………………………………… ۷۷
فصل چهارم :کنترل فازی سیستم تعلیق …………………………………………………………………………٧٨

۴.۱ طراحی کنترل کننده فازی : ……………………………………………………………………………………………… ٧٩
۴.۱.۱ روش اول :……………………………………………………………………………………………………………. ۷۹
۴.۱.۲ روش دوم : …………………………………………………………………………………………………………… ۸۶
۴.۲ نتیجه گیری : ……………………………………………………………………………………………………………… ۹۱
فصل پنجم : روش کنترل یفاز‐ عصبی سیستم تعلیق و پیاده سازی آن …………………………………………٩٢
:Through Model Lemma روش ۱.۵ ……………………………………………………………………………………. ۹۳
۵.۲ کنترل فازی‐ عصبی : ……………………………………………………………. ٩٧
۵.۳ نتیجه گیری : ……………………………………………………………………………………………………………. ۱۰۱

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات ……………………………………………………………………….. ١٠٢
نتیجه گیری : ………………………………………………………………………………………………….. ١٠٣
و
پیشنهادات : ……………………………………………………………………………………………………. ١٠٣

پیوست ١ : …………………………………………………………………………………………………….. ١٠۵
۱۰۵ سیستم تعلیق غیرفعال مدل ۴/١ خودرو : ……………………………………………………………………………………۱۰۵
۱۰۶ معادلات دینامیکی خطی سیستم تعلیق غیرفعال مدل ۴/١ خودرو : …………………………………………………………۱۰۶
۱۰۷ پیوست ۲ : ……………………………………………………………………………………………………..۱۰۷
سیستم تعلیق غیرفعال Skyhook مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………………………… ١٠٧
معادلات دینامیکی خطی سیستم تعلیق Skyhook مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………. ١٠٧
پیوست ۳ : …………………………………………………………………………………………………….. ١٠٩
سیستم تعلیق فعال مدل ۴/۱ خودرو : ………………………………………………………………………………………. ١٠٩
۱۰۹ معادلات دینامیکی خطی سیستم تعلیق فعال مدل ۴/۱ خودرو : …………………………………………………………….۱۰۹
۱۱۰ معادلات دینامیکی غیرخطی سیستم تعلیق فعال مدل ۴/۱ خودرو : …………………………………………………………۱۱۰
۱۱۱ پیوست ۴ : ……………………………………………………………………………………………………..۱۱۱
مشخصات سیستم تعلیق فعال مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………………………………. ١١١

پیوست ۵ : …………………………………………………………………………………………………….. ١١٢
۱۱۶ فهرست منابع فارسی : …………………………………………………………………………………………..۱۱۶
۱۱۷ فهرست منابع لاتین : …………………………………………………………………………………………….۱۱۷
چکیده لاتین : …………………………………………………………………………………………………. ١٢١

چکیده :
هدف سیستم تعلیق خودرو رانندگی راحت و بالا بردن قابلیت کنترل خودرو می باشد. رانندگی بهتر بواسطه
کاهش شتاب بدنه و کاهش جابه جایی بدنه و چرخ ها بهنگام رویارویی تصادفی خودرو با ناهمواریهای جاده
منجر می شود.
در این تحقیق از مدل غیرخطی سیستم تعلیق فعال خودرو با دو درجه آزادی استفاده شده است. هدف از
این تحقیق کنترل فازی تطبیقی سیستم تعلیق خودرو بوده است که در حال حاضر یکی از بهترین روش ها در
صنعت خودرو محسوب می شود. قبل از شروع کنترل سیستم با استفاده از روش فازی تطبیقی ، ابتدا از دو روش
کلاسیک PID و فیدبک حالت با کنترل انتگرال استفاده شده است که علیرغم کنترل مناسب و به حالت پایدار
رسیدن سریع خودرو ، محرک نیرویی بالاتر از حد مجاز تولید می کند که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی
باشد. به همین دلیل از دو روش فازی برای کاهش نیروی اعمالی به سیستم استفاده گردیده است که در روش
اول از سه سنسور و در روش دوم از دو سنسور برای نمونه گرفتن از سرعت و شتاب بدنه و همچنین چرخ خودرو
استفاده شده است که هر دو روش به خوبی با کمترین نیروی تولیدی ، تکان های خودرو را به حداقل رساندند. حال برای آنکه پارامترهای سیستم به توجه به مستهلک شدن المان های تعلیق به مرور زمان تغییر کرده ، در
این مرحله از روش فازی – عصبی برای شناسایی روی خط پارامترها و همچنین تعیین کنترلر مناسب لحظه به
لحظه استفاده شده است.

مقدمه :
بعلت اینکه تماس خودرو با زمین از طریق تایر انجام می گیرد. بنابراین نحوه تماس و حرکات تایر از اهمیت
بسیار زیادی برخوردار است از اینرو مکانیزمی تحت عنوان سیستم تعلیق ، بین بدنه و چرخهای خودرو قرار می
گیرد بگونه ای که نیازهای مطلوب را برآورده سازد. لذا سیستم تعلیق به عنوان سیستمی که نقش حیاتی در
کنترل، پایداری و راحتی سرنشین خودرو بر عهده دارد بکار گرفته شده و نقش بسیار مهمی در نحوه حرکت
خودرو دارد .
سیستم تعلیق مکانیزمی است که حرکت چرخ را در سه جهت Y ، X وZ به طور مناسب مهارکرده و به
چرخ امکان حرکت های دورانی و انتقالی مورد نیاز و مناسب را می دهد و علاوه بر آن چرخها را به صورت تکیه
گاههای مناسب و مطمئن در زیر خودرو حفظ می کند به گونه ای که سیستم تعلیق به همراه چرخ بایستی
تحمل نیروی وزن خودرو و دیگر نیروها مانند نیروی ترمزی، نیروی گریز از مرکز و … را داشته باشد و در انتها
فنریت و خاصیت مستهلک سازی ارتعاشات آن به گونه ای باشد که پایداری خودرو را حفظ نموده و تا حد امکان
آسایش سرنشین را نیز تامین نماید[۲۰،۲۱] .
همچنین مکانیزمی است که بطور فیزیکی بدنه خودرو را از چرخها جدا می کند. سیستم تعلیق برای
جداسازی یسرنشنان از ناهمواری های سطوح جاده ای ضروری است. علاوه بر رانندگی راحت ، سیستم تعلیق بر
روی ویژگی های کنترلی خودرو و رانندگی ایمن تاثیر گذار است .در سیستم تعلیق خودرو همانند سیستم های
دیگر، هدف های مختلف با هم در تقابلند. سیستم تعلیق می بایست طوری طراحی شود که بین هدف های
سیستم هماهنگی برقرار شود. برای انعطاف پذیری سیستم میزان درجه ای که در آن استفاده می شود می
بایست قابل تغییر باشد. بطور مثال، سیستم تعلیق خودروهای اسپرت باید بر بیشینه قابلیت کنترل خودرو
طراحی شوند و خودروهای لوکس بر جداسازی سرنشینان از جاده تاکید دارد. بعلاوه مدل سیستم تعلیق می
بایست طوری طراحی شود تا به پارامترهای مختلف اجازه دهد بر طبق شرایط رانندگی تغییر کنند.
هدف از این تحقیقات، بهبود طراحی سیستم تعلیق است که در تبادل بین رانندگی و جاده تاثیر گذار
است.که این امر مستلزم کنترل مستقیم بر نیروی تعلیق است تا بتوان آن را متناسب با رانندگی و شرایط جاده
فراهم کرد.
هدف سیستم تعلیق خودرو فراهم آوردن شرایط بهتر رانندگی، قابلیت کنترل خودرو ١، دوران حول محور
عرضی٢، چرخش٣ و پیچیدن۴ است. جابجایی خودرو بر اثر بلند شدن۵ و دوران حول محور عرضی و دور زدن در
مقاطع جاده باعث ایجاد یک حرکت انتقالی و یا دورانی می شود بدون آنکه هیچ گونه انحرافی در سیستم تعلیق
و تایر ها در هریک از گوشه های خودرو شود .
از طرف دیگر پیچیدن به عنوان تغییر شکل بدنه محسوب می شود که در سیستم دینامیکی خودرو از
راستاهای مختلف هر یک از گوشه های ماشین تاثیر می گیرد. تغییر مکان بر اثر پیچیدن در مقاطع جاده ای
باعث انحراف در فنر های تعلیق و لاستیک ها شده و برروی جرم و فنر بدنه خودرو۶ ایجاد گشتاور پیچشی می
کند. این مشکل مورد مطالعه چندین مهندس خودرو سازی قرار گرفته است تا بتوانند سیستم های تعلیق فعال
را بهبود داده و توانایی خودرو را در حرکت بر روی سطح ناصاف جاده با حفظ کیفیت بالای رانندگی افزایش
دهند[۲۰،۲۱]. تلاش برای بهبود دادن این سیستم ها منجر به سیستم هایی گران تر و پیچیده تر شده است.
در پی بهبود دادن و بهتر کردن عملکرد وسایل نقلیه و خودرو در سال های اخیر، ترکیب اجزا و سازه های
فعال سیستم تعلیق بسیارگسترده شده اند و بسیار پیشرفت کرده اند .
مشکلات در رانندگی به دلیلی ارتعاشات و لرزشهای اتومبیل می باشد که ممکن است بدلایلی از جمله
گوناگونی منبع های نیروهای خارجی مانند ناهمواری و ناصافی مسیر جاده و یا نیروهای آیرودینامیکی و یا
گوناگونی منبع های نیروهای داخلی که ناشی از زیرسیستم های خود اتومبیل مانند موتور، قدرت اتومبیل و یا
مکانیزم سیستم تعلیق می باشد، صورت پذیرد.

در دهه های اخیر علاقه شدیدی در استفاده از روش های کنترلی پیشرفته اتوماتیک برای بهبود کارایی
سیستم تعلیق خودرو به چشم می خورد. بهبود کارایی سیستم های تعلیق پیشرفت چشمگیری بواسطه افزایش
یتوانمندهای صنعت خودروسازی داشته است. با توجه به آنکه تایرها و مواد مصرفی مورد استفاده در صنعت
خودروسازی بهبود یافته اند و قسمتی از نیازها را مرتفع ساخته اند ولی کماکان از خودروهای امروزی انتظار
رانندگی نرم تر و راحت تر در سرعت های بالا و در شرایط مختلف جاده ای می رود.
سیستم تعلیق با المان های غیر فعال قابل تنظیم یا به عبارتی تعلیق نیمه فعال ، بدلیل اینکه اجازه می
دهد خصوصیات تعلیق با توجه به شرایط کاری مطلوب خودرو تنظیم شوند مطلوب تر می باشد.
تا زمانی که اجزای سیستم غیر فعال تنها انرژی را ذخیره یا انرژی را تلف کنند، عملکرد سیستم محدود می
باشد. برای غلبه بر این پارامتر ٧AS معرفی شد.
Yeh and Tsao ، سیستم تعلیق فعال بر پایه مفهوم کنسل کردن نویز را توسعه دادند. در این بررسی و تحقیق
، ایزولاسیون بین بدنه خودرو و چرخها با لغوکردن نیروهای فنر تعلیق و دمپر بوسیله کنترل محرک های موازی
با فنر تعلیق و دمپر انجام می شود سیستم تعلیق فعال سیستمی می باشد که اجزای فعال، مانند محرک های
هیدرولیکی را مورد استفاده قرار می گیرد تا انرژی را تامین کنند اما درطرفی دیگر، سیستم تعلیق نیمه فعال
می باشد که به فنرها و دمپرهای قابل تنظیم مجهز شده است .
سیستم تعلیق فعال از هر دو اجزای فعال و غیر فعال مانند فنرهای تعلیق و دمپرها استفاده می کند . عامل
فعال معمولا شامل یک محرک است که تولید نیروی موازی مولد و فنرکه بین بدنه و تجهیزات چرخ قرار دارد.
عملکرد این محرک مانند یک دمپر است و برای کنترل جابجایی های ماشین مورد استفاده قرار می گیرد.
در گذشته روش هایی برای کنترل سیستم تعلیق مورد استفاده قرار گرفته است که به اختصارچند مورد از
آنها توضیح داده شده است.

نتیجه گیری :
سیستم تعلیق فعال بدلیل مصالحه ای که بین رانندگی بهتر و قابلیت کنترل بالا در مقایسه با سیستم تعلیق
غیرفعال ایجاد می کند ، سیستمی با درجه اطمینان بالا و انعطاف پذیر در برابر تغییرات جاده ای محسوب می
شود.
در سیستم تعلیق فعال براحتی می توان جابه جایی تعلیق و شتاب بدنه و چرخ را بوسیله محرکی که موازی
با سیستم فنر ودمپر قرار می گیرد را کنترل کرد. هرچه سطح سرعت نسبی و شتاب بدنه خودرو بهنگام عبور از
ناهمواری های جاده کمتر باشد ، رانندگی راحت تری را منجر می شود .
در این پروژه هدف کنترل فازی تطبیقی سیستم تعلیق بوده است که ابتدا به بررسی کنترل کلاسیک
پرداخته شد و مشاهده گردید که مستلزم نیروی زیادی برای پایداری سریع سیستم تعلیق می باشد ، بهمین
علت کنترل فازی مطرح گردید که در بطن پروژه نتیجه های نشان داده از کنترل فازی سیستم حاکی از آن
داشت که براحتی توانسته است سیستم تعلیق را کنترل کند و در ادامه با تطبیقی کردن کنترل فازی بوسیله
روش فازی – عصبی ، سیستم به حالت پایداری زودتری ولی با نیروی بیشتری در محدوده مجاز دست پیدا کرد . در واقع در این روش محرک نسبتا از بالاترین توان خود برای تولید نیرو استفاده کرده است. روش فازی
تطبیقی روشی مناسب و جوابگو برای سیستم هایی است که پارامترها به مرور زمان با توجه به مستهلک شدن
المان های فعال و غیرفعال بکار برده می شود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط