طراحی کنترلگر صندلی در مدل نیم خودرو برای حالت نشسته بدن انسان در وضعیت های مختلف ارتعاشی

رانندگان وسایل نقلیه در طول رانندگی به طور دایم در معرض ارتعاش تمام بدن قرار دارند که این مسئله ممکن است منجر به بروز اختلالات اسکلتی- عضلانی، عصبی، قلبی عروقی، گوارشی و بروز سایر بیماری های شغلی ناشی از ارتعاش گردد. در این مقاله ابتدا معادلات سیستم دینامیکی غیر خطی بدن نشسته انسان بر روی مدل نیم خودرو به صورت تحلیلی بررسی می شود و معادلات با استفاده از سری تیلور خطی سازی می گردد. سپس معادلات به دست آمده در فضای حالت توسط نرم افزار متلب به شکل عددی تحلیل می شود و برای طراحی کنترل کننده چند متغیره از تحقق کانونیکال و تبدیلات همانند استفاده می گردد. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی عملکرد کنترل کننده سیستم دینامیکی با هدف کاهش ارتعاشات وارد بر کل بدن انجام می گردد. بررسی نتایج نشان می دهد که با درنظر گرفتن برآیند دوجهت، میزان شتاب RMS وزنی در دو راستای افقی و عمودی از بدن انسان، بدون کنترلگر برابر با m/s2 76/2 است، با استفاده از کنترلگر به میزان m/s2 27/0 می رسد و با به کار بردن کنترل بهینه این میزان به m/s2 06/0 کاهش می یابد؛ که نشان می دهد راهبرد کنترلی عملکرد قابل قبولی داشته و به خوبی موجب کاهش ارتعاشات وارد بر بدن شده است.