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
چکيده : ………………………………………………………………………………………………………….. ١

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

١.١ سيستم تعليق : ……………………………………………………………………………………………………………. ۱۰
١.٢ سيستم تعليق جلوي خودرو : ……………………………………………………………………………………………… ۱۱
١.٣ سيستم تعليق عقب خودرو : ………………………………………………………………………………………………. ١٢
: Live – Axle Rear Suspension Systems سيستم تعليق عقب مدل ۱.۳.۱ …………………………………… 13
: Semi-Independent Rear Suspension System سيستم تعليق عقب مدل ۲.۳.۱ ……………………………. ۱۴
: Independent Rear Suspension System سيستم تعليق عقب مدل ۳.۳.۱ …………………………………….. 14
١.٤ انواع سيستم تعليق : ………………………………………………………………………………………………………. ١٤
1.4.1 سيستم تعليق غيرفعال : …………………………………………………………………………………………….. ١٤
1.4.2 سيستم تعليق فعال : ………………………………………………………………………………………………… ١٧
١.٤.٢.١ انواع سيستم تعليق فعال بر روي خودرو : ……………………………………………………………………… ٢٠
١.٤.٣ سيستم تعليق نيمه فعال : …………………………………………………………………………………………… ٢٣
فصل دوم : روش هاي هوشمند …………………………………………………………………………………..٢٥

٢.١ کنترلر فازي : ……………………………………………………. ٢٦
٢.١.١ منطق فازی : …………………………………………………………………………………………………………. ٢٦
۲.۱.۲ سيستم هاي فازي : ………………………………………………………………………………………………….. ٢٧
۲.۱.۳ فازي سازي : ………………………………………………………………………………………………………… ۳۲
۲.۱.۴ پايگاه قواعد فازي : ………………………………………………………………………………………………….34
۲.۱.۵ موتور استنتاج فازي : ……………………………………………………………………………………………….35
۲.۱.۶ غير فازي ساز: ……………………………………………………………………………………………………….37
٢.١.٦.١ غيرفازي ساز مرکز ثقل : ……………………………………………………………………………………….. ٣٧
٢.١.٦.٢ غيرفازي ساز ميانگين مراکز : ………………………………………………………………………………….. ٣٧
٢.١.٦.٣ غيرفازي ساز ماکزيمم : ………………………………………………………………………………………… ٣٨
۲.۲ کنترل تطبيقي : ……………………………………………………………………………………………………………38
۲.۲.۱ سيستم هاي تطبيقي : ……………………………………………………………………………………………….39
۲.۲.۲ تعاريف توصيفي : ……………………………………………………………………………………………………..40
۲.۲.۳ ساختار کنترل کننده هاي تطبيقي: ………………………………………………………………………………….41
۲.۲.۴ انواع کنترل تطبيقي : مستقيم و غير مستقيم (Direct and Indiret) : ……..ا…………………………………. ۴۱
۲.۲.۴.۱ کنترل تطبيقي غير مستقيم : ………………………………………………………………………………….41
۲.۲.۴.۲ کنترل تطبيقي مستقيم : ………………………………………………………………………………………42
۲.۳ کنترل فازي تطبيقي: ………………………………………………………………………………………………………43
۲.۴ شبکه هاي عصبي : ………………………………………………………………………………………………………… ٤٥
۲.۴.۱ ساختمان نرون مصنوعي : …………………………………………………………………………………………….45
۲.۴.۲ معماري شبکه عصبي : ……………………………………………………………………………………………….46
۲.۴.۳ پرسپترون تك لايه: ……………………………………………………………………………………………………47
۲.۴.۴ پرسپترون چند لايه: …………………………………………………………………………………………………..49
۲.۴.۵ آموزش شبکه عصبي: …………………………………………………………………………………………………50
۲.۴.۶ قواعد تصحيح خطا : ………………………………………………………………………………………………….41
۲.۴.۶.۱ الگوريتم پس انتشارخطا : ………………………………………………………………………………………52
۲.۵ شبکه هاي فازي ‐ عصبي : …………………………………………………………………………………………………54
۲.۵.۱ تركيب سيستم هاي فازي و شبكه هاي عصبي: ……………………………………………………………………….55
۲.۵.۲ ساختار فازي‐ عصبي نوع اول: ………………………………………………………………………………………. ٦١

فصل سوم :کنترل کلاسيک سيستم تعليق ……………………………………………………………………… ٦٧

۳.۱ سيستم تعليق غير فعال : ………………………………………………………………………………………………….. ٦٨
۳.۲ طراحي کنترل کننده کلاسيک براي سيستم تعليق فعال : ………………………………………………………………. ٧٠
۳.۲.۱ روش کنترل يک چهارم ……………………………………………………………………………………………… ۷۰
۳.۲ طراحي کنترل کننده با استفاده از روش فيدبک حالت با کنترل انتگرال : ………………………………………………. ۷۲
۳.۳ نتيجه گيري : ……………………………………………………………………………………………………………… ۷۷
فصل چهارم :کنترل فازي سيستم تعليق …………………………………………………………………………٧٨

۴.۱ طراحي کنترل کننده فازي : ……………………………………………………………………………………………… ٧٩
۴.۱.۱ روش اول :……………………………………………………………………………………………………………. ۷۹
۴.۱.۲ روش دوم : …………………………………………………………………………………………………………… ۸۶
۴.۲ نتيجه گيري : ……………………………………………………………………………………………………………… ۹۱
فصل پنجم : روش کنترل يفاز‐ عصبي سيستم تعليق و پياده سازي آن …………………………………………٩٢
:Through Model Lemma روش ۱.٥ ……………………………………………………………………………………. 93
۵.۲ کنترل فازي‐ عصبي : ……………………………………………………………. ٩٧
۵.۳ نتيجه گيري : ……………………………………………………………………………………………………………. ۱۰۱

فصل ششم : نتيجه گيري و پيشنهادات ……………………………………………………………………….. ١٠٢
نتيجه گيري : ………………………………………………………………………………………………….. ١٠٣
و
پيشنهادات : ……………………………………………………………………………………………………. ١٠٣

پيوست ١ : …………………………………………………………………………………………………….. ١٠٥
105 سيستم تعليق غيرفعال مدل ٤/١ خودرو : ……………………………………………………………………………………105
106 معادلات ديناميکي خطي سيستم تعليق غيرفعال مدل ٤/١ خودرو : …………………………………………………………106
107 پيوست ۲ : ……………………………………………………………………………………………………..107
سيستم تعليق غيرفعال Skyhook مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………………………… ١٠٧
معادلات ديناميکي خطي سيستم تعليق Skyhook مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………. ١٠٧
پيوست ۳ : …………………………………………………………………………………………………….. ١٠٩
سيستم تعليق فعال مدل ۴/۱ خودرو : ………………………………………………………………………………………. ١٠٩
109 معادلات ديناميکي خطي سيستم تعليق فعال مدل ۴/۱ خودرو : …………………………………………………………….109
110 معادلات ديناميکي غيرخطي سيستم تعليق فعال مدل ۴/۱ خودرو : …………………………………………………………110
111 پيوست ۴ : ……………………………………………………………………………………………………..111
مشخصات سيستم تعليق فعال مدل ۴/۱ خودرو : ……………………………………………………………………………. ١١١

پيوست ۵ : …………………………………………………………………………………………………….. ١١٢
116 فهرست منابع فارسي : …………………………………………………………………………………………..116
117 فهرست منابع لاتين : …………………………………………………………………………………………….117
چکيده لاتين : …………………………………………………………………………………………………. ١٢١

چکيده :
هدف سيستم تعليق خودرو رانندگي راحت و بالا بردن قابليت کنترل خودرو مي باشد. رانندگي بهتر بواسطه
کاهش شتاب بدنه و کاهش جابه جايي بدنه و چرخ ها بهنگام رويارويي تصادفي خودرو با ناهمواريهاي جاده
منجر مي شود.
در اين تحقيق از مدل غيرخطي سيستم تعليق فعال خودرو با دو درجه آزادي استفاده شده است. هدف از
اين تحقيق کنترل فازي تطبيقي سيستم تعليق خودرو بوده است که در حال حاضر يکي از بهترين روش ها در
صنعت خودرو محسوب مي شود. قبل از شروع کنترل سيستم با استفاده از روش فازي تطبيقي ، ابتدا از دو روش
کلاسيک PID و فيدبک حالت با کنترل انتگرال استفاده شده است که عليرغم کنترل مناسب و به حالت پايدار
رسيدن سريع خودرو ، محرک نيرويي بالاتر از حد مجاز توليد مي کند که از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نمي
باشد. به همين دليل از دو روش فازي براي کاهش نيروي اعمالي به سيستم استفاده گرديده است که در روش
اول از سه سنسور و در روش دوم از دو سنسور براي نمونه گرفتن از سرعت و شتاب بدنه و همچنين چرخ خودرو
استفاده شده است که هر دو روش به خوبي با کمترين نيروي توليدي ، تکان هاي خودرو را به حداقل رساندند. حال براي آنکه پارامترهاي سيستم به توجه به مستهلک شدن المان هاي تعليق به مرور زمان تغيير کرده ، در
اين مرحله از روش فازي – عصبي براي شناسايي روي خط پارامترها و همچنين تعيين کنترلر مناسب لحظه به
لحظه استفاده شده است.

مقدمه :
بعلت اينکه تماس خودرو با زمين از طريق تاير انجام مي گيرد. بنابراين نحوه تماس و حرکات تاير از اهميت
بسيار زيادي برخوردار است از اينرو مکانيزمي تحت عنوان سيستم تعليق ، بين بدنه و چرخهاي خودرو قرار مي
گيرد بگونه اي که نيازهاي مطلوب را برآورده سازد. لذا سيستم تعليق به عنوان سيستمي که نقش حياتي در
کنترل، پايداري و راحتي سرنشين خودرو بر عهده دارد بکار گرفته شده و نقش بسيار مهمي در نحوه حرکت
خودرو دارد .
سيستم تعليق مکانيزمي است که حرکت چرخ را در سه جهت Y ، X وZ به طور مناسب مهارکرده و به
چرخ امکان حرکت هاي دوراني و انتقالي مورد نياز و مناسب را مي دهد و علاوه بر آن چرخها را به صورت تکيه
گاههاي مناسب و مطمئن در زير خودرو حفظ مي کند به گونه اي که سيستم تعليق به همراه چرخ بايستي
تحمل نيروي وزن خودرو و ديگر نيروها مانند نيروي ترمزي، نيروي گريز از مرکز و … را داشته باشد و در انتها
فنريت و خاصيت مستهلک سازي ارتعاشات آن به گونه اي باشد که پايداري خودرو را حفظ نموده و تا حد امکان
آسايش سرنشين را نيز تامين نمايد[۲۰،۲۱] .
همچنين مکانيزمي است که بطور فيزيکي بدنه خودرو را از چرخها جدا مي کند. سيستم تعليق براي
جداسازي يسرنشنان از ناهمواري هاي سطوح جاده اي ضروري است. علاوه بر رانندگي راحت ، سيستم تعليق بر
روي ويژگي هاي کنترلي خودرو و رانندگي ايمن تاثير گذار است .در سيستم تعليق خودرو همانند سيستم هاي
ديگر، هدف هاي مختلف با هم در تقابلند. سيستم تعليق مي بايست طوري طراحي شود که بين هدف هاي
سيستم هماهنگي برقرار شود. براي انعطاف پذيري سيستم ميزان درجه اي که در آن استفاده مي شود مي
بايست قابل تغيير باشد. بطور مثال، سيستم تعليق خودروهاي اسپرت بايد بر بيشينه قابليت کنترل خودرو
طراحي شوند و خودروهاي لوکس بر جداسازي سرنشينان از جاده تاکيد دارد. بعلاوه مدل سيستم تعليق مي
بايست طوري طراحي شود تا به پارامترهاي مختلف اجازه دهد بر طبق شرايط رانندگي تغيير کنند.
هدف از اين تحقيقات، بهبود طراحي سيستم تعليق است که در تبادل بين رانندگي و جاده تاثير گذار
است.که اين امر مستلزم کنترل مستقيم بر نيروي تعليق است تا بتوان آن را متناسب با رانندگي و شرايط جاده
فراهم کرد.
هدف سيستم تعليق خودرو فراهم آوردن شرايط بهتر رانندگي، قابليت کنترل خودرو ١، دوران حول محور
عرضي٢، چرخش٣ و پيچيدن٤ است. جابجايي خودرو بر اثر بلند شدن٥ و دوران حول محور عرضي و دور زدن در
مقاطع جاده باعث ايجاد يک حرکت انتقالي و يا دوراني مي شود بدون آنکه هيچ گونه انحرافي در سيستم تعليق
و تاير ها در هريک از گوشه هاي خودرو شود .
از طرف ديگر پيچيدن به عنوان تغيير شکل بدنه محسوب مي شود که در سيستم ديناميکي خودرو از
راستاهاي مختلف هر يک از گوشه هاي ماشين تاثير مي گيرد. تغيير مکان بر اثر پيچيدن در مقاطع جاده اي
باعث انحراف در فنر هاي تعليق و لاستيک ها شده و برروي جرم و فنر بدنه خودرو٦ ايجاد گشتاور پيچشي مي
کند. اين مشکل مورد مطالعه چندين مهندس خودرو سازي قرار گرفته است تا بتوانند سيستم هاي تعليق فعال
را بهبود داده و توانايي خودرو را در حرکت بر روي سطح ناصاف جاده با حفظ کيفيت بالاي رانندگي افزايش
دهند[۲۰،۲۱]. تلاش براي بهبود دادن اين سيستم ها منجر به سيستم هايي گران تر و پيچيده تر شده است.
در پي بهبود دادن و بهتر کردن عملکرد وسايل نقليه و خودرو در سال هاي اخير، ترکيب اجزا و سازه هاي
فعال سيستم تعليق بسيارگسترده شده اند و بسيار پيشرفت کرده اند .
مشکلات در رانندگي به دليلي ارتعاشات و لرزشهاي اتومبيل مي باشد که ممکن است بدلايلي از جمله
گوناگوني منبع هاي نيروهاي خارجي مانند ناهمواري و ناصافي مسير جاده و يا نيروهاي آيروديناميکي و يا
گوناگوني منبع هاي نيروهاي داخلي که ناشي از زيرسيستم هاي خود اتومبيل مانند موتور، قدرت اتومبيل و يا
مکانيزم سيستم تعليق مي باشد، صورت پذيرد.

در دهه هاي اخير علاقه شديدي در استفاده از روش هاي کنترلي پيشرفته اتوماتيک براي بهبود کارايي
سيستم تعليق خودرو به چشم مي خورد. بهبود کارايي سيستم هاي تعليق پيشرفت چشمگيري بواسطه افزايش
يتوانمندهاي صنعت خودروسازي داشته است. با توجه به آنکه تايرها و مواد مصرفي مورد استفاده در صنعت
خودروسازي بهبود يافته اند و قسمتي از نيازها را مرتفع ساخته اند ولي کماکان از خودروهاي امروزي انتظار
رانندگي نرم تر و راحت تر در سرعت هاي بالا و در شرايط مختلف جاده اي مي رود.
سيستم تعليق با المان هاي غير فعال قابل تنظيم يا به عبارتي تعليق نيمه فعال ، بدليل اينکه اجازه مي
دهد خصوصيات تعليق با توجه به شرايط کاري مطلوب خودرو تنظيم شوند مطلوب تر مي باشد.
تا زماني که اجزاي سيستم غير فعال تنها انرژي را ذخيره يا انرژي را تلف کنند، عملکرد سيستم محدود مي
باشد. براي غلبه بر اين پارامتر ٧AS معرفي شد.
Yeh and Tsao ، سيستم تعليق فعال بر پايه مفهوم کنسل کردن نويز را توسعه دادند. در اين بررسي و تحقيق
، ايزولاسيون بين بدنه خودرو و چرخها با لغوکردن نيروهاي فنر تعليق و دمپر بوسيله کنترل محرک هاي موازي
با فنر تعليق و دمپر انجام مي شود سيستم تعليق فعال سيستمي مي باشد که اجزاي فعال، مانند محرک هاي
هيدروليکي را مورد استفاده قرار مي گيرد تا انرژي را تامين کنند اما درطرفي ديگر، سيستم تعليق نيمه فعال
مي باشد که به فنرها و دمپرهاي قابل تنظيم مجهز شده است .
سيستم تعليق فعال از هر دو اجزاي فعال و غير فعال مانند فنرهاي تعليق و دمپرها استفاده مي کند . عامل
فعال معمولا شامل يک محرک است که توليد نيروي موازي مولد و فنرکه بين بدنه و تجهيزات چرخ قرار دارد.
عملکرد اين محرک مانند يک دمپر است و براي کنترل جابجايي هاي ماشين مورد استفاده قرار مي گيرد.
در گذشته روش هايي براي کنترل سيستم تعليق مورد استفاده قرار گرفته است که به اختصارچند مورد از
آنها توضيح داده شده است.

نتيجه گيري :
سيستم تعليق فعال بدليل مصالحه اي که بين رانندگي بهتر و قابليت کنترل بالا در مقايسه با سيستم تعليق
غيرفعال ايجاد مي کند ، سيستمي با درجه اطمينان بالا و انعطاف پذير در برابر تغييرات جاده اي محسوب مي
شود.
در سيستم تعليق فعال براحتي مي توان جابه جايي تعليق و شتاب بدنه و چرخ را بوسيله محرکي که موازي
با سيستم فنر ودمپر قرار مي گيرد را کنترل کرد. هرچه سطح سرعت نسبي و شتاب بدنه خودرو بهنگام عبور از
ناهمواري هاي جاده کمتر باشد ، رانندگي راحت تري را منجر مي شود .
در اين پروژه هدف کنترل فازي تطبيقي سيستم تعليق بوده است که ابتدا به بررسي کنترل کلاسيک
پرداخته شد و مشاهده گرديد که مستلزم نيروي زيادي براي پايداري سريع سيستم تعليق مي باشد ، بهمين
علت کنترل فازي مطرح گرديد که در بطن پروژه نتيجه هاي نشان داده از کنترل فازي سيستم حاکي از آن
داشت که براحتي توانسته است سيستم تعليق را کنترل کند و در ادامه با تطبيقي کردن کنترل فازي بوسيله
روش فازي – عصبي ، سيستم به حالت پايداري زودتري ولي با نيروي بيشتري در محدوده مجاز دست پيدا کرد . در واقع در اين روش محرک نسبتا از بالاترين توان خود براي توليد نيرو استفاده کرده است. روش فازي
تطبيقي روشي مناسب و جوابگو براي سيستم هايي است که پارامترها به مرور زمان با توجه به مستهلک شدن
المان هاي فعال و غيرفعال بکار برده مي 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