طراحي كنترل كننده دو مرحله‌اي سيستم ترمز ضد قفل با درنظرگرفتن ديناميك عملگر سيستم

سيستم ترمز ضد‌قفل (ABS) يكي از مهم‌ترين سيستم‌هاي ايمني خودرو مي‌باشد كه با تنظيم مقدار لغزش طولي خودرو در مقدار بهينه‌اش، نيروي طولي تاير را در بيشترين مقدار خود قرار مي‌دهد. بدين ترتيب گشتاور ترمزي مناسب به خودرو وارد شده و علاوه بر كاهش فاصله توقف خودرو، از قفل‌شدن چرخ‌ها جلوگيري مي‌شود. به دليل وجود پارامترهاي تاثيرگذار بسيار زياد، اين سيستم جزء سيستم‌هاي پيچيده خودرويي است. از اين رو در بسياري از مطالعات تنها قسمتي از سيستم را در نظر گرفته و به بررسي و توسعه آن پرداخته شده است. در اين مقاله سعي شده ابتدا يك مدل‌سازي كامل از اجزاي سيستم ترمزي شامل پدال ترمز، بوستر، سيلندر اصلي، ماژول هيدروليكي، كاليپر و لنت‌ها انجام شود. سپس در ادامه، طراحي سيستم كنترلي دو لايه انجام گردد. در لايه اول قانون كنترلي گشتاور ترمزي به روش كنترل غيرخطي پيش‌بين طراحي شده است. سپس در لايه دوم بر اساس مدل مرجع لغزش طولي پيشنهادي به روش شبكه عصبي، گشتاور ترمزگيري محاسبه شده در لايه اول توسط كنترل شيرهاي تغذيه و تخليه ماژول هيدروليكي سيستم ترمز ايجاد ‌گردد. در پايان، نتايج حاصل از شبيه‌سازي عددي به‌منظور بررسي دقت مدل‌سازي رياضي و عملكرد سيستم كنترلي طراحي شده، نشان داده شده است. نتايج نشان مي‎‌دهد كه مدل‌سازي انجام شده رفتار ماژول كنترل هيدروليكي را به خوبي پياده‌سازي مي‌كند و همچنين كنترل‌كننده گشتاور دو مرحله‌اي به خوبي مي‌تواند لغزش طولي را در محدوده مطلوب حفظ نمايد.