استفاده از نیروی جانبی تایر برای افزایش مانورپذیری یک خودروی سه چرخ در شرایط بحرانی

در این مقاله افزایش پایداری چرخشی خودروی سه چرخ با استفاده از یک سیستم کنترلی جدید موردبررسی قرارگرفته است. بدین منظور یک مدل دینامیکی غیرخطی دوازده درجه آزادی برای شبیه سازی دینامیک جانبی یک خودروی سه چرخ توسعه داده شده است و با استفاده از نرم افزار کارسیم در مانورهای استاندارد صحه گذاری می شود. درجات آزادی مدل دینامیکی شامل سرعت طولی، جانبی، عمودی، زاویه رول، پیچ و یاو برای مرکز جرم خودرو، سه درجه آزادی برای جابجایی عمودی و سه درجه آزادی برای حرکت دورانی جرم های فنربندی نشده در نظر گرفته شده است. همچنین برای بهبود فرمان پذیری و افزایش پایداری جانبی، یک سیستم کنترلی فرمان فعال با استفاده از نیروهای جانبی تایر طراحی شده است. در سیستم کنترلی، سرعت زاویه ای چرخشی و سرعت جانبی خودرو به عنوان متغیرهای حالت در نظر گرفته می شوند که می بایستی مقادیر مطلوبشان را تعقیب نمایند. سپس، برای جلوگیری از ناپایداری چرخشی خودرو در مانورهای بحرانی، روش کنترل بهینه بکار گرفته شده است. همچنین به منظور ارزیابی عملکرد سیستم کنترلی توسعه داده شده، یک سیستم کنترلی فرمان فعال بر مبنای روش کنترل فیدبک خطی پیشنهادشده است. سپس عملکرد مدل دینامیکی در حالت کنترل شده و بدون کنترل در شرایط جاده ای مختلف بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که سیستم کنترلی بهینه با حذف خطای سرعت زاویه ای چرخشی و مقدار مطلوب آن و محدود ساختن سرعت جانبی، موجب بهبود مانورپذیری و پایداری جانبی در مانورهای بحرانی می شود.