Design and simulation of an ABS for an integrated active safety system for road vehicles
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Yolcu araçlarında artan yol güvenliği gereksinimi ve teknolojik gelişmelerle beraber,yol araçları için tasarlanan aktif güvenlik sistemleri, yakın zamanda, önemli ölçüdeiyileştirildi. 70'li yılların sonunda, sayısal kontrollü ABS'nin geliştirilmesiylebaşlayan aktif güvenlik sistemlerinin gelişimi sürecinde bugün, araç denge kontrolsistemleri, entegrasyon yaklaşımıyla, önceden bağımsız tasarlanan aktif güvenlikteknolojilerini bir çatı altında toplamaktadır ve ABS, bu yeni yapının temel birparçası olarak, hala önemini korumaktadır.Bu tez çalışmasında, dört tekerlekli yol araçları için kilitlenme önleyici fren sistemikontrolcüsünün tasarım metodolojisi ayrintili bir simulasyon çalışmasıyla berabersunulmuştur. Bu çalışmada, kontrolcünün, tümleşik aktif güvenlik sisteminin kontrolyapısı ile entegrasyonu düşünülerek esnek bir yaklaşım benimsenmiştir. ABSkontrolcüsünün hedefi, literatürdeki önceki tasarımlar gibi, temel olarak, frenlemesırasında tekerleğin kaymasını kontrol ederek, aracın doğrultu kontrol kapasitesinikorumak ve mümkünse daha kısa fren mesafelerine ulaşmaktır.ABS kontrolcü tasarımı için hiyerarşik bir yapı benimsenmiştir. Tasarlanan üstseviye kontrolcü, araç ivmelenmesi temelli kestirim yardımıyla referans tekerlekkayma değerlerini belirler ve alt seviye kontrolcü, fren torklarını düzenleyerek bureferans değerlerini takip etmeye çalışır. Alt seviye kontrolcü tasarımı için iki kontrolalternatifi önerilmiştir: Bulanık Mantık Kontrolü ve PID Kontrol. ABSkontrolcüsünün performansı, MATLAB/Simulink ortamında, farklı yol koşulları vedönüş manevraları için gerçekleştirilen simulasyonlar aracılığıyla analiz edilmiştir.Simulasyonlar için doğrusal olmayan lastik modeline sahip sekiz serbestlik derecelibir araç modeli oluşturulmuştur.Anahtar Kelimeler: Kilitlenme Önleyici Fren Sistemi (ABS), Aktif GüvenlikSistemleri, Bulanık Mantık Kontrolü (FLC), PID Kontrol, Araç Modeli Active safety systems for road vehicles have been improved considerably in recentyears along with technological advances and the increasing demand for road safety.In the development route of active safety systems which started with introduction ofdigital controlled ABS in the late seventies, vehicle stability control systems havebeen developed which today, with an integration approach, incorporate ABS andother previously developed active safety technologies. ABS, as a main part of thisnew structure, still maintains its importance.In this thesis, a design methodology of an antilock braking system controller for fourwheeled road vehicles is presented with a detailed simulation work. In the study, it isintended to follow a flexible approach for integration with unified control structureof an integrated active safety system. The objective of the ABS controller, as in theprevious designs in literature, is basically to provide retention of vehicle directionalcontrol capability and if possible shorter braking distances by controlling the wheelslip during braking.A hierarchical structure was adopted for the ABS controller design. A high-levelcontroller, through vehicle longitudinal acceleration based estimation, determinesreference slip values and a low-level controller attempts to track these reference slipsignals by modulating braking torques. Two control alternatives were offered for thedesign of the low-level controller: Fuzzy Logic Control and PID Control.Performance of the ABS controller was analyzed through extensive simulationsconducted in MATLAB/Simulink for different road conditions and steeringmaneuvers. For simulations, an 8 DOF vehicle model was constructed with nonlineartires.Keywords: Antilock Braking System (ABS), Active Safety Systems, Fuzzy LogicControl (FLC), Proportional-Integrative-Derivative Control (PID), Vehicle Model
Collections