تخمین غیرخطی مقید ضریب اصطکاک جاده و لغزش چرخ برای کنترل سیستم ترمز ضدقفل

در طراحی سیستم ترمز ضدقفل، برخی از پارامترها و حالت ها مثل ضریب اصطکاک جاده و لغزش طولی چرخ، توسط سنسور قابل اندازه گیری نبوده و باید با استفاده از دیگر پارامترهای قابل اندازه گیری، تخمین زده شوند. اثرات غیرخطی در مدل خودرو و نیروهای تایر، استفاده از یک تخمین گر غیرخطی را ضروری می نماید. از طرفی در نظر گرفتن قیدهای متناسب با فیزیک سیستم و شرایط جاده می تواند دقت تخمین گر را در شرایط واقعی افزایش دهد. در این مقاله ضمن طراحی فیلتر کالمن توسعه یافته برای سیستم ترمز ضدقفل، الگوریتم این تخمین گر چنان اصلاح می گردد تا تاثیر قیود فیزیکی مربوط به ضریب اصطکاک جاده  و لغزش چرخ در آن لحاظ شود. عملکرد تخمین گر مقید طراحی شده در مقایسه با حالت نامقید متداول مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. در ادامه، یک کنترل کننده غیرخطی مبتنی بر پیش بین برای محاسبه ی گشتاور ترمزی طراحی می گردد تا با استفاده از اطلاعات تخمین، گشتاور ترمزی را کنترل کرده و از لغزش تایر و قفل شدن آن جلوگیری نماید. برای کاهش خطای ناشی از تخمین مقید در عملکرد کنترلی، تکنیک فیدبک انتگرالی به کنترل کننده طراحی شده اضافه می گردد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که ضمن بهبود عملکرد کنترل در حضور خطای تخمین و دیگر نامعینی ها، از نوسانی شدن سیگنال کنترلی با فرکانس های بالا جلوگیری می گردد.