کنترل مقاوم سیستم تعلیق مجهز به میراگر الکتریکی با رویکرد کنترلی LMI

نوع مقاله : مقاله مکانیک

نویسندگان

1 استاد رباتیک و مکاترونیک دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

10.22075/jme.2020.19868.1865

چکیده

این مقاله به طراحی کنترل کننده مقاوم برای سیستم تعلیق نیمه فعال خودرو، با استفاده از نامعادلات ماتریسی خطی اختصاص یافته است. در سیستم های کنترل خودرو، قابلیت میرایی ارتعاشات با توجه به طیف وسیع اغتشاشات خارجی و داخلی اهمیت بسیاری دارد. به‌طور کلی نمی توان تمام ارتعاشات وارد شده را به طور کامل از بین برد. براین اساس ضرورت استفاده از روش های مقاوم کنترلی اجتناب ناپذیر می شود. در این پژوهش از مدل یک چهارم خودرو دارای میراگر الکتریکی، همراه با المان های دمپر و فنر برای سیستم تعلیق نیمه فعال استفاده شده است. با بهره گیری از تئوری فیدبک حالت و مسئله پایداری لیابانوف همراه با در نظر گرفتن متغیرهای آزاد وزنی برای بهبود عملکرد، کنترل کننده ای با رویکرد نامساوی ماتریس خطی طراحی شده تا در برابر اغتشاشات جاده‌ای مقاوم باشد. همچنین در طراحی کنترل کننده، محدودیت تولید انرژی کنترلی برای دمپر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج حاصل نشان می‌دهد کاهش قابل توجه اثر اغتشاش درسیستم تعلیق نیمه فعال، در مقایسه با سیستم غیرفعال در برابر ورودی اغتشاشی سرعت گیر و تصادفی حاصل شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Robust Control of Electro Rheological Suspension System Based on LMI Approach

نویسندگان [English]

  • ahmad bagheri 1
  • Amirmohammad Asghari Ganji 2
1 Professor of Mechanical Engineering, the University of Guilan, Rasht, Iran
2 MSc student of Mechanical Engineering, the University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

This paper presents a robust-H∞ control design for semi-active vehicle suspension system using linear matrix inequality (LMI). In vehicle control systems, the ability of damping vibrations is very important against the external and internal disturbances. Generally, it is impossible to eliminate all of this disturbances. So, it is essential to use the robust control. In this study, the state feedback H∞ control for a semi-active quarter car suspension using an Electro-Rheological damper with spring and damper has been utilized. The dynamic system of the suspension systems is first formed in terms of the control objectives, i.e., ride comfort, road holding, suspension deflection, and maximum actuator control force. Furthermore, using Lyapanov theory and linear matrix inequality (LMI) approach, the existence of admissible controllers is formulated in terms of LMIs. Finally, a quarter-car vehicle model is exploited to demonstrate the effectiveness of the proposed method. A comparison of the results between the semi-active and passive suspension systems shows that the attenuation of the disturbance against the bump and stochastic input is obtained.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Linear Matrix Inequality
  • Robust control
  • Electro-rheological
  • Semi-Active
  • State Feedback