مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تخمین سرعت طولی خودرو با استفاده از دو تخمینگر جدید و بدون نیاز به اندازه‌گیری گشتاور ترمزی

نویسندگان
1 استادیار/ دانشگاه علم و صنعت ایران
2 فارغ اتحصیل کارشناسی ارشد/ دانشگاه علم و صنعت ایران
3 هیات علمی/ دانشگاه صنعتی شریف
4 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد/ دانشگاه آزاد - واحد علوم و وتحقیقات
چکیده
محاسبه صحیح، دقیق و سریع مقدار سرعت خطی خودرو در زمان ترمزگیری اهمیت ویژه‌ای در عملکرد صحیح سیستم‌های ترمز ضد قفل دارد. از این‌رو تحقیقات متنوعی در حوزه تخمین سرعت خطی خودرو صورت گرفته است. ولیکن مساله‌ای که اکثر پژوهش‌های صورت گرفته در این حوزه با آن مواجه بوده‌اند، استفاده از مقدار گشتاور ترمزی به عنوان ورودی معلوم در تخمین‌گر بوده است. این پژوهش‌ها در حالی به این راهکار می‌پرداخته‌اند که اندازه‌گیری گشتاور ترمزی علاوه بر اینکه کار ساده‌ای نبوده و نیاز به سنسورهای اضافی دارد، موجب افزایش هزینه‌ها و همچنین توجه بیشتر به مسائل تعمیر و نگهداری نیز می‌گردد. در این مقاله دو رویکرد، فیلتر کالمن توسعه یافته مکرر با ورودی نامشخص (UIIEKF) و همچنین فیلتر غیرخطی تطبیقی اصلاح شده (MANF)، به منظور تخمین سرعت خطی خودرو پیشنهاد شده است که در هیچ یک به مقدار گشتاور ترمزی نیازی نخواهد بود و این در حالیست که هر دو روش دارای دقت‌های قابل قبولی می‌باشند. تفاوت عمده این دو روش این است که در UIIEKF به معادلات دینامیک حرکت خودرو در حین ترمزگیری نیاز است، در حالیکه در روش MANF به مدل دینامیکی نیازی نیست. دو روش پیشنهادی با انجام تست‌های تجربی بر روی خودرو از جنبه‌های مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته‌اند و در انتها نقاط قوت و ضعف آن‌ها در مقایسه با یکدیگر نیز ارائه ‌شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Vehicle Longitudinal Velocity Estimation Using two New Estimators and without Measuring the Braking Torque

نویسندگان English

Bijan Moaveni 1
Mahdi Khosravi 2
Sayyad Nasiri 3
Melika Amiri 4
چکیده English

The accurate, correct, and quick calculation of vehicle longitudinal velocity during braking plays a vital role in the precise operation of Anti-lock Brake System (ABS). Therefore, different researches have been conducted in the field of vehicle longitudinal velocity estimation. But, most these researches have been faced with a problem so called using braking torque as a known input to an estimator. These researches have addressed the issue while measuring the braking torque is not easy and needs expensive and additional sensors which causes the increase of costs and also requires more attention to maintenance and repair problems. In this paper, two approaches, Unknown Input Iterated Extended Kalman Filter (UIIEKF) and Modified Nonlinear Adaptive Filter (MANF) are proposed in order to estimate vehicle longitudinal velocity so that they do not need a braking torque and both methods have acceptable accuracy. The main difference between these two approaches is that the UIIEKF requires the dynamic model of vehicle motion during the braking process to estimate the longitudinal velocity while the MANF is model-free. Different aspects of both methods are analyzed by experimental tests on the vehicle and finally advantages and disadvantages of the both methods are compared.

کلیدواژه‌ها English

Antilock Brake System (ABS)
Longitudinal Velocity Estimation of Vehicle
Unknown Input Iterated Extended Kalman Filter (UIIEKF)
Modified Adaptive Nonlinear Filter (MANF)