Đang tải... (xem toàn văn)
Bộ điều khiển Backstepping và bộ điều khiển Sliding mode được thiết kế để điều khiển cho hệ thống treo chủ động phi tuyến. Bài viết So sánh các bộ điều khiển cho hệ thống treo chủ động phi tuyến trình bày mô hình hệ thống treo chủ động phi tuyến; Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống treo.
SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SO SÁNH CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG TREO CHỦ ĐỘNG PHI TUYẾN COMPARISON OF CONTROLLERS FOR NONLINEAR ACTIVE SUSPENSION SYSTEM Lê Văn Dương1, Hồng Ngọc Dũng1, Vũ Gia Hưng1, Ngơ Ánh Dương1, Lê Đức Thịnh1, Nguyễn Danh Huy1, Nguyễn Tùng Lâm1,* DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.054 TÓM TẮT Bộ điều khiển Backstepping điều khiển Sliding mode thiết kế để điều khiển cho hệ thống treo chủ động phi tuyến Bằng cách so sánh hiệu suất điều khiển Backstepping, Sliding Mode, PID hệ thống treo thụ động (hệ thống treo khơng sử dụng điều khiển) để tìm phương pháp điều khiển tốt Các hiệu suất xem xét đến là: thoải mái xe, độ bám đường, không gian treo bão hịa lực Matlab Simulink sử dụng để mơ cho kết tác động đầu vào mặt đường cho trước Kết cho thấy, điều khiển Sliding Mode cho kết tốt Sau điều khiển Backstepping PID Hệ thống treo sử dụng điều khiển cho kết tốt hẳn hệ thống treo thụ động Từ khóa: Hệ thống treo chủ động, điều khiển chiếu, điều khiển trượt ABSTRACT Backstepping controller and Sliding Mode controller are designed to control the active nonlinear suspension system By comparing the performance between Backstepping, Sliding Mode, PID and passive suspension (controllerless suspension) to find the best control method Performance considerations are: ride comfort, grip, suspension space and force saturation Matlab Simulink is used to simulate and produce results under a given pavement input The results show that the Sliding Mode controller gives the best results Then there are Backstepping and PID controllers The suspension using the controller gives better results than the passive suspension Keywords: Active suspension, backstepping, sliding mode Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội Email: lam.nguyentung@hust.edu.vn Ngày nhận bài: 20/10/2022 Ngày nhận sửa sau phản biện: 03/02/2023 Ngày chấp nhận đăng: 15/3/2023 * đủ việc cải thiện thoải mái xe bám đường lý đặc tính lị xo giảm chấn bất biến khơng thể xử lý điều kiện mặt đường khác Hệ thống treo bán chủ động có giảm chấn lị xo thay đổi, có nghĩa hệ số giảm chấn độ cứng lị xo điều chỉnh phạm vi định Do tiêu thụ lượng thấp độ tin cậy cao, chúng có sẵn nhiều loại phương tiện sản xuất Tuy nhiên, lực điều tiết giảm chấn lò xo rõ ràng bị hạn chế ràng buộc thụ động, tức chúng chống lại chuyển động tương đối tiêu tán cách thụ động Điều làm hạn chế cải thiện thoải mái xe cải thiện đáng kể so với hệ thống treo thụ động [1-4] Do cải tiến thích hợp hệ thống treo chủ động có khả cải thiện thoải mái xe khả bám đường, lĩnh vực nghiên cứu hấp dẫn nhiều năm [5-9] Với hệ thống treo chủ động, truyền động đặt thân xe cụm trục bánh xe, song song với phận hệ thống treo bổ sung tiêu hao lượng từ hệ thống, cho phép hệ thống treo kiểm soát trạng thái xe để tăng thoải mái an tồn Có nhiều phương pháp điều khiển cho hệ thống như: Sliding Mode [10, 11], Backstepping [12-14], PID, Fuzzy,… Trong nghiên cứu [10-14], điều khiển cho kết tốt, yêu cầu hiệu suất bám đường độ bão hịa truyền động khơng xem xét Trong báo này, mơ hình hệ thống treo chủ động phi tuyến trình bày mục Mục trình bày điều khiển Mục trình bày kết mơ Mục rút kết luận MƠ HÌNH HỆ THỐNG TREO CHỦ ĐỘNG PHI TUYẾN GIỚI THIỆU Hệ thống treo hệ thống liên kết thân xe cụm trục bánh xe, giúp đảm bảo thoải mái an toàn cho người ngồi xe Hệ thống treo chia làm ba loại: hệ thống treo thụ động, bán chủ động chủ động Hệ thống treo thụ động bao gồm lò xo giảm chấn lắp thân xe cụm trục bánh xe Nó có ưu điểm chế đơn giản, dễ thực độ tin cậy cao, không Website: https://jst-haui.vn Hệ thống treo tồn xe có bảy bậc tự gồm: ly độ thân xe, ly độ góc thân xe theo phương ngang theo phương dọc, ly độ hệ thống treo phía trước trái, trước phải, sau trái, sau phải mô tả hình Mơ hình bao gồm thân xe bốn hệ thống treo góc Thân xe dao động theo phương thẳng đứng quay theo phương ngang phương đọc, cịn khối lượng khơng bung dao động theo phương thẳng đứng Hệ thống Vol 59 - No 2A (March 2023) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 131 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 treo khối lượng bung khối lượng không bung mô giảm chấn lị xo Cịn lốp xe mơ lị xo tuyến tính giảm chấn tuyến tính F , F lực đàn hồi lò xo lốp xe F , F lực giảm chấn giảm chấn lốp xe (i = : 4), tính theo cơng thức: F = k (Z − Z ) + k (Z − Z ) b Ż − Ż , Ż − Ż F = b Ż − Ż , Ż − Ż ≥0 (9)