Linear quadratic gaussian regulator design for a half car vehicle model

Abstract

Bu çalışma aktif otomotiv süspansiyonlarının LQG teknikleri kullanılarak kontrolü ile ilgilidir. Tesadüfî yol gürültüsüne maruz kalan bir yarım araba modelinin analitik incelemesi yapılıp aktif süspansiyon sistemlerin geleneksel pasif olanlara göre üstünlüğü gösterilmiştir. Bu çalışmada bir otomobilin sürüş ve kontrol karakteristiğini incelemek amacıyla aracın 2 boyutlu matematiksel modeli ile bu modele uygun yol profili oluşturuldu ve bu sistemin 4 serbestlik dereceli hareket denklemleri elde edildi. Kontrolör tasarımı, hareket halindeki bir otomobilin tekerlekleri düz olmayan bir yol yüzeyi ile temas halindeyken kasa ve dönme açısındaki ivmelenme ile süspansiyon ve lastiklerdeki deformasyonu mümkün olduğu kadar azaltacak şekilde tasarlanmıştır. Aracın çeşitli yerlerine yerleştirilen algılayıcılardan alınan ölçümler kontrolör girdisi, süspansiyonun her bir tekerlekte üretilen kontrol gücü, kontrolörün çıktısıdır. Sonuç olarak, MATLAB simülasyonları kullanılarak, LQG kontrolörlü aktif süspansiyon ile pasif süspansiyon karşılaştırılması yapılmıştır. Simülasyonlar, aktif olarak kontrol edilen süspansiyonun pasif yapıya göre yüksek sürüş konforu ve sürüş emniyeti sağlamada başarılı olduğunu göstermiştir.