كنترل مقاوم سيستم ترمز ضد قفل خودرو با استفاده از مدلغزشي ترمينال سريع بهينه

Robust control of anti-lock braking system using optimized fast terminal sliding mode controller

سيستم ترمز ضدقفل يكي از عوامل مهم ايجاد امنيت در طراحي خودروها مي‌باشد. كنترل فشار ترمزي و رديابي لغزش مطلوب در طول ترمزگيري‌هاي شديد باعث حفظ امنيت در خودروها مي‌شود. به دليل وجود عدم قطعيت در پارامترها و عوامل غيرخطي شديد، طراحي كنترل‌كننده مقاوم براي اين سيستم مناسب مي‌باشد. در اين مقاله از انواع كنترل‌كننده مدلغزشي به منظور دستيابي به لغزش مطلوب خودرو و توقف آن استفاده خواهد شد. سطح لغزشي و جاذبه ترمينالي در كليه كنترل‌كننده‌هاي طراحي شده مورد تحليل و بررسي قرار خواهد گرفت. همچنين يك ساختار جديد با جاذبه ترمينالي بالا براي كنترل‌كننده مدلغزشي ترمينال سريع ارائه شده است. روش پيشنهادي خطاي رديابي را تا حد بسيار مطلوبي كاهش داده است. در اين مقاله عملكرد اين كنترل‌كننده با كنترل‌كننده مدلغزشي ترمينال معمولي و مدلغزشي ترمينال سريع مقايسه شده است. همچنين كليه پارامترهاي طراحي به منظور كاهش ميزان خطا با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات بدست خواهد آمد. اين روش براي حل مسائل بهينه‌سازي پيچيده بر مبناي تابع هزينه مشخص، بسيار مناسب مي‌باشد. نتايج شبيه‌سازي با استفاده از نرم‌افزار متلب، عملكرد بهتر كنترل‌كننده پيشنهادي نسبت به كنترل‌كننده مدلغزشي ترمينال معمولي و سريع را ارئه خواهد داد.

The anti-lock braking system is one of the main factors to provide safety in designing vehicles. The brake pressure control and desired slip tracking through severe braking ensure safety in vehicles. Because of uncertainty in parameters and sever nonlinear factors, robust controller designing is suitable for this system. In this paper, various types of sliding mode controller have been used to achieve a vehicle desired slip and its stop. Sliding surface and terminal attractions will be analyzed in all of the designed controllers. Also, a new structure with high terminal attraction has been used for the fast terminal sliding mode controller (FTSMC). The proposed method has reduced tracking error as well. In this paper, the performance of this controller is compared with normal terminal sliding mode controller and fast terminal sliding mode. Moreover, all design parameters are determined to decrease error ratio using particle swarm optimization (PSO) algorithm. This method is suitable for solving complex optimized solution based on certain cost function. Simulation results using MATLAB software, present better performance of the suggested controller in comparison with normal and fast terminal sliding mode controller.