Design and assessment of a speed-based integrated active vehicle controller for lateral stability
Other Title(s)
تصميم وتقييم جهاز التحكم النشط القائم على السرعة للتحكم في المركبة من أجل الاستقرار الجانبي
Joint Authors
al-Bukir, Mukhtar
Sulayman, Imad S.
Ahmad, S. M.
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 48, Issue 6 (30 Nov. 2020), pp.1072-1105, 34 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2020-11-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
34
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم تقديم نظام تحكم فعال ومتكامل في المركبة يطبق التحكم المنطقي الضبابي.
(FLC) يدمج النظام ثلاثة أنظمة تحكم نشطة بالمركبة متوفرة تجاريا، وهي التوجيه الأمامي النشط (AFS) والتحكم الإلكتروني بالثبات (ESC) ونظام توجيه عزم الدوران (TVS) بهدف تعزيز التعامل مع المركبة واستقرار المنعطفات ومنع الانقلاب.
تم إنشاء نموذجين مختلفين للمركبة لمحاكاة السلوك الديناميكي للنظام مع أو بدون وحدة تحكم التكامل المقترحة، أي نموذج ديناميكي للمركبة 14-DOF بخصائص الإطارات غير الخطية ونموذج مرجعي للدراجات.
2-DOFتم استخدام النموذج الأخير لإخراج هدف التحكم المطلوب لكل من معدل ياو وزاوية الانزلاق الجانبية لجسم المركبة.
تم إجراء المحاكاة في بيئة برنامج MATLAB / SIMULINK.
تم التحقق من فعالية النظام بتطبيق خمس مناورات مختلفة لاختبار المنعطفات بسرعات أمامية مختلفة للمركبة تبلغ 10 و20 و30 م / ث.
مناورات اختبار المحاكاة هي: الخطوة، والانعطاف على شكل حرف J، وتغيير الحارة المفرد، وجيب مع الاستقرار، وخطاف الصيد.
تظهر النتائج أنه من أجل تعزيز الثبات، يكون نظام AFS أكثر فاعلية في السرعات المنخفضة للمركبة مع انخفاض فعاليته مع زيادة السرعة.
تم العثور على كل من ESC وTVS لتكون فعالة بنفس القدر في السرعات المتوسطة والعالية.
ومع ذلك، نظرا للطبيعة التدخلية ل ESC، تعتبر TVS هي آلية التحكم المفضلة في الاستقرار.
تم استخدام معيار الاستقرار القائم على السرعة لتعيين سلطة التحكم في الاستقرار وضمان الانتقال السلس لسلطة التحكم بين الأنظمة المتكاملة، وبالتالي تقديم نظام قوي للتحكم في الهيكل (ICC)
Abstract EN
An integrated active vehicle control system implementing fuzzy-logic control (FLC) is introduced.
the system integrates three commercially- available active vehicle control systems, namely, active front steering (AFS), electronic stability control (ESC) and torque vectoring system (TVS) aiming at enhancing vehicle handling and cornering stability and rollover prevention.
two different vehicle models were constructed to simulate the dynamic behavior of the system with and without the proposed integration controller, namely, a 14-DOF vehicle dynamic model with nonlinear tire characteristics and a 2DOF bicycle reference model.
last model was utilized to generate controller’s reference values of vehicle’s yaw rate and body side slip angle at a given forward speed and driver’s steering input.
simulation was carried out in the matlab / simulink software environment.
system effectiveness was investigated applying five different standard cornering test maneuvers at different vehicle forward speeds of 10, 20 and 30m / s.
Simulated test maneuvers are: step, j-turn, single lane change (SLC), sine with dwell, (SWD) and fishhook.
Results reveal that, for stability enhancement, AFS is most effective at low vehicle speeds with declining efficacy as speed goes up.
both ESC and TVS have been found to be equally effective at moderate to high speeds.
however, due to the intrusive nature of ESC, TVS is considered to be the favored stability control mechanism.
in conclusion, an integrated chassis control (ICC) strategy has been proposed that improves vehicle handling and cornering performance across the entire operating range of speed using a forward-speed-based stability criterion to allocate stability control authority and ensure smooth transition of control between the three AFS, ESC, and TVS systems.
American Psychological Association (APA)
al-Bukir, Mukhtar& Sulayman, Imad S.& Ahmad, S. M.. 2020. Design and assessment of a speed-based integrated active vehicle controller for lateral stability. Journal of Engineering Sciences،Vol. 48, no. 6, pp.1072-1105.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000312
Modern Language Association (MLA)
al-Bukir, Mukhtar…[et al.]. Design and assessment of a speed-based integrated active vehicle controller for lateral stability. Journal of Engineering Sciences Vol. 48, no. 6 (Nov. 2020), pp.1072-1105.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000312
American Medical Association (AMA)
al-Bukir, Mukhtar& Sulayman, Imad S.& Ahmad, S. M.. Design and assessment of a speed-based integrated active vehicle controller for lateral stability. Journal of Engineering Sciences. 2020. Vol. 48, no. 6, pp.1072-1105.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000312
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices: p. 1100-1102
Record ID
BIM-1000312