Çeyrek Araç Model Konforunun İyileştirilmesi için Kısıt Koşulları Altında Çalışan Model Öngörülü Denetleyici Tasarımı

Yıl 2017, Cilt: 5 Sayı: 2, 271 - 281, 25.06.2017

Can Doğruer

Öz

Bu çalışmada, yolcu konforunu ifade eden bir performans ölçütünün en düşük değeri almasını sağlayan bir denetleyici tasarımı çeyrek araç modeli kullanılarak araştırıldı. Bu denetleyicinin tasarımında durum vektörü ve kontrol sinyali ile ilişkili kinematik ve dinamik eşitsizlikler göz önüne alındı. Bahsi geçen dinamik ve kinematik kısıt koşulları; araç gövdesi ile teker arasına yerleştirilen dinamik eyleyicinin uyguladığı kuvvet büyüklüğü, amortisör yer değiştirme değişkenin büyüklüğü, aracın yol tutuş kabiliyetinin sayısal bir göstergesi olan teker üzerinde meydana gelen esnek deformasyon sonucu oluşan dinamik kuvvet büyüklüğü olarak tanımlanır. Yukarıda tanımlanan temel problem model öngörülü denetleyici ile çözülerek kısıt şartları altında çalışan model öngörülü denetleyicinin tasarımı yarı-kesin programlama optimizasyon problemine dönüştürüldü ve kontrol algoritması bu optimizasyon probleminin çözümünden bulundu.  

Anahtar Kelimeler

Model öngörülü denetleyici, Doğrusal-kareselregülatör, Çeyrek araç modeli, Yarı-kesin programlama

Kaynakça

• Rossiter J. A., “Model-Based Predictive Control: A Practical Approach”, CRC press, 2003.
• Kwon W. H. ve Han S. H., “Receding Horizon Control: Model Predictive Control for State Models”, Springer Science & Business Media, 2006.
• Jalili N., “A Comparative Study and Analysis of Semi-Active Vibration-Control Systems”, Journal of Vibration and Acoustics, Cilt 124, No 4, 593-605, 2002.
• Hrovat D., “Survey of Advanced Suspension Developments and Related Optimal Control Applications”, Automatica, Cilt 33, No 10, 1781-1817, 1997.
• Tusset A. M., Rafikov M. ve Balthazar J. M.,“An Intelligent Controller Design for Magnetorheological Damper Based on a Quarter-Car Model”, Journal of Vibration and Control, 2009.
• Poussot-Vassal C., Sename O., Dugard L., Gaspar P., Szabo Z. ve Bokor J., “A New Semi-Active Suspension Control Strategy Through LPV Technique”, Control Engineering Practice, Cilt 16, No 12, 1519-1534, 2008.
• Sun W., Gao H. ve Yao B., “Adaptive Robust Vibration Control of Full-Car Active Suspensions with Electrohydraulic Actuators”, IEEE Transactions on Control Systems Technology, Cilt 21, No 6, 2417-2422, 2013.
• Sam Y. M., Osman J. H. ve Ghani M. R. A., “A Class of Proportional-Integral Sliding Mode Control with Application to Active Suspension System”, Systems and Control Letters, Cilt 51, No 3, 217- 223, 2004.
• Yoshimura T., Kume A., Kurimoto M. ve Hino J., “Construction of an Active Suspension System of a Quarter Car Model Using the Concept of Sliding Mode Control”, Journal of Sound and Vibration, Cilt 239, No 2, 187-199, 2001.
• Yagiz N. ve Hacioglu Y., “Backstepping Control of a Vehicle with Active Suspensions”, Control Engineering Practice, Cilt 16, No 12, 1457-1467, 2008.
• Sunwoo M., Cheok K. C. ve Huang N., “Model Reference Adaptive Control for Vehicle Active Suspension Systems”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Cilt 38, No 3, 217-222, 1991.
• Guo D., Hu H. ve Yi J., “Neural Network Control for a Semi-Active Vehicle Suspension with a Magnetorheological Damper”, Journal of Vibration and Control, Cilt 10, No 3, 461-471, 2004.
• Roh H.-S. ve Park Y., “Stochastic Optimal Preview Control of an Active Vehicle Suspension”, Journal of Sound and Vibration, Cilt 220, No 2, 313-330, 1999.
• Yao G., Yap F., Chen G., Li W. ve Yeo S., “MR Damper and Its Application for Semi-Active Control of Vehicle Suspension System”, Mechatronics, Cilt 12, No 7, 963-973, 2002.
• Prabakar R., Sujatha C. ve Narayanan S., “Optimal Semi-Active Preview Control Response of a Half Car Vehicle Model with Magnetorheological Damper”, Journal of Sound and Vibration, Cilt 326, No 3, 400-420, 2009.
• Mehra R. K., Amin J. N., Hedrick K. J., Osorio C. ve Gopalasamy S., “Active Suspension Using Preview Information and Model Predictive Control”, Control Applications, 1997., Proceedings of the 1997 IEEE International Conference on, 1997.
• Cho B. K., “Active Suspension Controller Design Using MPC with Preview Information”, KSME International Journal, Cilt 13, No 2, 168-174, 1999.
• Qin S. J. ve Badgwell T. A., “A Survey of Industrial Model Predictive Control Technology”, Control Engineering Practice, Cilt 11, No 7, 733-764, 2003.
• Lee J. H., “Model Predictive Control: Review of The Three Decades of Development”, International Journal of Control, Automation and Systems, Cilt 9, No 3, 415-424, 2011.
• Mayne D. Q., Rawlings J. B., Rao C. V. ve Scokaert P. O., “Constrained Model Predictive Control: Stability and Optimality”, Automatica, Cilt 36, No 6, 789-814, 2000