Şerit takip sistemi için yenilikçi eşgüdümlü müdahale konfigürasyonunun tasarımı ve performans analizi

Authors : Emir KUTLUAY, Mesut DÜZGÜN, Morteza DOUSTİ

Pages : 1631-1642

Doi:10.17341/gazimmfd.651255

View : 12 | Download : 7

Publication Date : 2021-05-24

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada günümüz taşıtlarında kullanılan şerit takip sistemleri için yenilikçi bir müdahale konfigürasyonu tasarlanmıştır. Direksiyon açısı ile koordineli bir şekilde taşıtın arka tekerleklerine uygulanan frenleme torku ile üç tekerleğin kuvvet potansiyelinden faydalanılması ve böylece taşıtın yanal kontrolünde sistem performansının artırılması amaçlanmıştır. Kontrolde frenleme torku fren basınç değişimi ile sürüş durumuna göre seçilen herhangi bir tekerlekte değiştirilmekte ve bu sayede yanal kontrol sağlanabilmektedir. Bunun için tek izli taşıt modeli kullanılarak bir Lineer ikinci dereceden Regülatör ( Linear-Quadratic Regulator, LQR) kontrolcüsü tasarlanmıştır. Daha sonra Simulink ve CarMaker programları kullanılarak simülasyonlar yapılmıştır. Sistemin performansını gözlemleyebilmek için savrulma açısı değişim hızı, savrulma açısı ve yanal mesafe değişkenleri için, sırasıyla viraj yarıçapı, açı ve yanal mesafe değerleri kontrol girdisi olarak kullanılmakta ve testler bu değerlere göre yapılmaktadır. Geliştirilen direksiyon ve fren müdahale kontrol konfigürasyonunun performansı sadece direksiyon ve sadece fren kontrol konfigürasyonları ile karşılaştırılmıştır. Bu testlerden elde edilen sonuçlara göre direksiyon ve fren kontrol konfigürasyonu diğer iki metoda göre en düşük kontrol girdisi ile en iyi performansı sağlamıştır. Yeni müdahale konfigürasyon yaklaşımı ile direksiyon ve fren sistemlerinin yeteneklerini bir arada kullanarak şerit takip sisteminin tepki süresi viraj yarıçapı ve yanal mesafe testlerinde sırasıyla en az %16’lık ve %20’lik bir iyileşme sağlamıştır. Ayrıca, açı basamak cevabı testinde kontrol performansı en az 8 derece arttırmıştır.
Keywords : Şerit takip sistemi, savrulma, kontrol konfigürasyonu, koordineli direksiyon ve fren müdahalesi