Aktif Süspansiyon Sistemi: Farklı Kontrol Yöntemlerinin Uygulanması


Creative Commons License

Kaçmaz B., Durmaz B. E. , Mutlu İ., Söylemez M. T.

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı TOK’17, İstanbul, Turkey, 21 - 23 September 2017, pp.85-90

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: İstanbul
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.85-90

Abstract

Suspensions are systems produced to minimize the effect of road surface defects on the vehicle, and are divided into three as passive, semi-active and active suspensions. In this study, quarter car suspension model is examined with delayed resonator (DR), linear quadratic regulator (LQR) and system predictive controller (MPC), respectively. Quanser active suspension experiment set is used to obtain experimental results. Different from the conventional control methods, DR generates a control signal by using dead time. Then, LQR which is an optimal control method and minimizes the performance criteria related to state and input signals is used to control the system. When the results are examined, it is observed that the controller is satisfactory for disturbance rejection rate both in terms of simulation and real-time system responses. Finally, MPC method which is very popular in the industry is used to control the system. In this study, it is observed that MPC is also an appropriate method in terms of diminishing oscillations for the active suspension model as LQR.

Süspansiyonlar yol yüzeyindeki bozuklukların araç üzerine olan etkisini minimize etmek için üretilmiş sistemlerdir ve pasif, yarı aktif ve aktif olmak üzere üçe ayrılırlar. Bu çalışmada aktif süspansiyon sistemi sırasıyla gecikmeli rezonatör (GR), doğrusal kuadratik regülatör (LQR) ve model öngörülü kontrolör (MPC) tarafından kontrol edilmiştir. Deneysel sonuçların elde edilebilmesi için Quanser aktif süspansiyon deney seti kullanılmıştır. Uygulanan ilk yöntem olan GR, klasik kontrol yöntemlerinden farklı olarak kontrol sinyalini ölü zaman kullanarak üretir. Ardından durumlara ve giriş işaretlerine bağlı performans ölçütünü minimize eden ve optimal bir kontrol yöntemi olan LQR kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, kontrolörün hem benzetim hem de gerçek zamanlı sistem cevapları için bozucu bastırma oranı açısından tatmin edici olduğu gözlemlenmiştir. Sistemin kontrolünde son olarak endüstride oldukça popüler olan MPC yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında aktif süspansiyon modeli için MPC’nin LQR’a benzer şekilde salınımları en aza indirme açısından uygun bir yöntem olduğu gözlemlenmiştir.