امیر کریمیان - دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
علی رحمانی هنزکی - استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
شهرام آزادی - دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی، تهران

مانور تعویض خط، یکی از خطرناکترین مانورهای خودروها در بزرگراه ها میباشد. انجام این مانور با خودورهای مفصلی سنگین در بزرگراه ها حتی توسط رانندگان با تجربه نیز کار دشواری میباشد. از طرفی ضعف پایداری حرکت خودروهای مفصلی در سرعت های بالا به دلیل وجود مدهای ناپایدار کننده مختلف، همواره به عنوان یک چالش مهم مورد بحث قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور بهبود حرکت یک خودروی مفصلی سنگین در هنگام انجام یک مانور تعویض خط مشخص با سرعت بالا، به ارائه یک سیستم کنترل فرمان فعال براساس روش کنترلی فیدبک حالت بهینه خطی جهت پیاده سازی بر روی محور جلو واحد کشنده پرداخته میشود. برای این منظور، پس از ایجاد یک مدل ساده شده از این خودروها در نرم افزار متلب، از یک کنترل کننده LQI براساس فیدبک متغیرهای حالت و خروجی جابهجایی جانبی خودرو، به عنوان سیستم فرمان فعال محور جلوی واحد کشنده استفاده میشود. در ادامه جهت پیاده سازی و آزمایش کنترل کننده طراحی شده، از مدل خودروی مفصلی استخراج شده از نرمافزار تراک سیم استفاده میشود. سپس با مقایسه نتایج مدل خودرو بدون کنترل کننده و همراه با کنترل کننده، به بررسی اثر سیستم کنترلی ارائه شده بر روی دینامیک جانبی خودرو و ردیابی مسیر مطلوب حرکت، در هنگام انجام مانور تعویض خط پرداخته می شود. در نهایت با تغییر شرایط خودرو، عملکرد سیستم کنترلی ارائه شده مورد بحث قرار میگیرد.

خودرو مفصلی سنگین، کنترل کننده فیدبک حالت بهینه، روش LQI، ردیابی مسیر مطلوب