Aktif süspansiyonlu bir çeyrek araç modelinin gözlemleyici ile optimal kontrolü

Abstract

Günümüzde artan ulaşım talepleri, teknik ve teknolojide yaşanan önemli gelişmeler otomotiv sektöründe önemli bir büyümeye sebep olmuştur. Buna yol şartlarında yaşanan iyileşmeler de eklenince sürüş güvenliği ve konfor kavramları büyük önem kazanmışlardır. Araçların yol tutuşu, frenleme ve konfor için titreşimlerin bastırılmasında süspansiyonların ve kontrollerinin önemi tartışılmazdır.Bu çalışmada pasif, yarı aktif ve tam aktif süspansiyonlara değinilmiş ve ¼ araç modeli üzerinde tam aktif süspansiyonun durum uzay modellemesi yapılmıştır. Sistemin kararlılık, gözlenebilirlik ve kontrol edilebilirlik analizi yapılmış ardından önceden belirlenen kök değerlerine durum geri besleme katsayıları hesaplanarak getirilmiştir. Durum geri besleme katsayıları optimal kontrol stratejileri kullanılarak iyileştirilmiştir. Durum geri besleme yapılması için sistem çıkışından durum ölçümleri her zaman yapılamayabilir. Bu tür durumlarda sistemin giriş ve çıkışını izleyerek durum değişkenlerini hesaplayan luenberger gözleyici kullanılmaktadır. Bu gözleyicinin çıkış katsayıları daha önceden optimal kontrol stratejisiyle belirlenen katsayılar seçilerek optimal gözlemleyici kontrol sistemi tasarlanmıştır. Sistem MATLAB/SIMULİNK ortamında modellenerek bozucu yol girişi uygulanmış ve sistem cevabı incelenmiştir. Sonuç olarak tasarlanan kontrolör iyi bir performans göstermiştir.

Trasportation demands for today has led to a significant growth in automotive industry as a results of technological developements. Moreover, improved road conditions helped driving safety and comfortability gained considerable importance. It is fact that suspension and proper control strategy play major role in minimization of mechanical vibration for vechicle traction, braking and comfort. Passive, semi active and full active techniques are partially studied fort his investigation and state space modelling strategy was implemented on the ¼ vechile model The system was analysed in terms of its stability, observatibilty and controlability and next it was fixed to predetermined root values after calculating state feedback coeffiecients. These state feedback coefficients were then improved by optimal control strategies. State measurements of a system output may not be possible for state feedback all the time. In this case, Luenberger observatory was employed to compute state variables through observing system inputs and outputs. For output coefficients of this observer, the optimal control system was designed by choosing the coefficients previously determined by optimal control strategy. The proposed system was modelled in MATLAB/SIMULINK environment by applying disturbance road input and system output was observed.