مقاله سیستم تعلیق فعال اتوبوس

مقاله سیستم تعلیق فعال اتوبوس 

شکل زیرسیستم  تعلیق فعال یک اتوبوس را نشان می دهد که به مدل یک چهارم  سیستم  تعلیق خودرو مشهور است .  تنها حرکت عمودی خودرو  و با جرم  با متغیر  مشخص شده است . اکسل خودرو نیز دارای جرم m2   بوده و جابجایی عمودی آن X2  است . تایر خودرو  با ضریب سختی  و ضریب استهلاک ویسکوز خطی  و همینطور فنر و کمک فنر خودرو  با ضرائب سختی  و ضریب استهلاک ویسکوز خطی  مدل شده اند .

علاوه بر وجود فنر و کمک فنر  همانند سیستمهای  متداول تعلیق غیر فعال خودرو ، یک عمگر هیدرولیکی با نیوماتیکی نیروی U رابه بدنه خودرو اعمال می کند  که از نوسانات خودرو جلوگیری نماید . نا همواری جاده را با ورودی اغتشاش W نشان داده شده است 

* اصول فیزیکی حاکم بر سیستم :

         نیروی فنر بصورت خطی  F=K.Δx  و نیروی کمک فنر بصورت استهلاک ویسکوز   عمل می کنند و معدلات حاکم بر سیستم همان معادلات نیوتن می باشد . 

* حالت آزاد فنر :

         زمانیکه جرمی روی فنر قرار  می گیرد آنرا از حالت تعادل آزاد به اندازه x  جابجا  می کند اگر در اینحالت طول فنر  را در تعادل  معرفی کنیم  نیروی وزن با نیروی فنر خنثی می شودیعنی:  

لذا در صورتیکه حالت تعدل فنر را مبنای اندازه گیری قرار دهیم ( مبنای اندازه گیری نیروهای ایجاد شده در فنر . )  ، می توان با حذف این دو نیروی اولیه مجموع نیروهای خارجی وارد بر سیستم را بدست آورد .

* مدلسازی :

دیاگرام آزاد نیروها را برای دو جرم و  رسم می کنیم :

همانطور که در معادلات اخیر ملاحظه می کنید نیروی فنر بدلیل توضیح داده شده در بالا بصورت   و   بوده و هر دوی آنها با هم حذف می شوند . 

رسم دیاگرام بود حلقه باز و بسته با کنترلرهای پیش فاز و پس فاز :

از نمودار بود سیستم حلقه باز برای تخمین پاسخ حلقه بسته استفاده می شود و اضافه کردن یک کنترلر به سیستم ابتدا نمودار بود حلقه باز را تغییر داده که باعث می شود پاسخ حلقه بسته نیز تغییر کند و یا بهبود یابد .

برای رسم نمودار بود حلقه   باز سیستم اصلی از طریق  mfile مطلب ، شکل رسم شده است و برای  راحتی  استفاده ، باید سیستم را نرمالیزه کرد و آنرا Scale نمود البته قبل از رسم نمودار  بود که برای  اینکار از اصلاح  گین k  استفاده می کنیم  که اینکار  باعث تغییر منحنی دامنه   می شود  که اگر K را بیشتر  کنیم دامنه نیز بیشتر می شود و بالعکس در حالیکه تغییر گین K روی نمودار فاز هیچ  اثری ندارد  .