طراحی مدل راننده پیش بین و عصبی- عضلانی با بازخورد گشتاور به منظور شبیه سازی خودروهای هوشمند مجهز به سیستم فرمان با سیم

بازخورد گشتاور فرمان خودرو یا احساسی که راننده از فرمان دریافت می کند، یکی از جوانب کیفیت فرمان پذیری خودرو است که به صورت گسترده ای در دهه های اخیر مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله به طراحی مدل راننده برای حس کردن بازخورد گشتاور یا تعامل هپتیکی بین خودروی مجهز به فرمان با سیم و راننده پرداخته شده است. مدل راننده دارای دو قسمت مدل پیش بین و عصبی- عضلانی است. مدل راننده پیش بین با دریافت بازخورد فاصله جانبی خودرو از جاده، میزان زاویه غربیلک فرمان مطلوب را برای تعقیب مسیر محاسبه می کند و مدل راننده عصبی- عضلانی که قابلیت دریافت بازخورد گشتاور در هر لحظه را دارد، زاویه غربیلک فرمان واقعی خودرو را برای تعقیب مقدار مطلوب آن بر اساس توابع تبدیل سیستم عضلانی تعیین می نماید. محاسبه گشتاورهای وارد بر فرمان، نیازمند تخمین نیروهای وارد بر تایر از طرف جاده است. از آنجا که محاسبه نیروهای وارد بر تایر توسط جاده به خصوص در دینامیک جانبی خودرو به صورت مستقیم بسیار مشکل است، به طراحی تخمینگر مناسبی برای تخمین این نیروها پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزارهای کارسیم و سیمولینک نشان می دهد که عملکرد مدل راننده با بازخورد گشتاور نسبت به مدل راننده بدون بازخورد گشتاور 63% بهبود یافته است. بنابراین مدل راننده طراحی شده به همراه بازخورد گشتاور، نقش مهمی در کنترل و فرمان پذیری خودرو در انجام مانورهای تغییر لاین مجدد دارد.