طراحی تحلیلی کنترل کننده بهینه ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با درنظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر

در این مقاله، یک قانون کنترل بهینه ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با در نظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر هیدرولیکی به صورت تحلیلی توسعه داده می شود. در استخراج این قانون کنترلی جدید، اثرات غیرخطی در نیروهای فنر، میرایی و عملگر هیدرولیکی در نظر گرفته شده است. ورودی کنترلی سیستم، جابجایی قرقره شیر هیدرولیک است که درعمل محدود بوده و باید قید آن در استخراج قانون کنترلی لحاظ شود. در روش پیشنهادی، ابتدا مسئله ی کنترلی مذکور با استفاده از ایده ی پیش بین و با تشکیل شاخص عملکردی که ترکیب وزن داری از پاسخ های پیش بینی شده ی سیستم غیرخطی و ورودی کنترلی است به یک مسئله بهینه سازی غیرخطی مقید تبدیل می شود. سپس این مسئله بهینه سازی با استفاده از قضیه ی کن تاکر بصورت تحلیلی حل شده و قانون کنترل بهینه ی مقید برای سیستم تعلیق بدست می آید. قانون بدست آمده به شکل بسته بوده و برای حل و پیاده سازی راحت می باشد. در نهایت، عملکرد کنترل کننده ی پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی مدل خودرو روی یک جاده با ورودی تصادفی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان دهنده کاهش چشمگیر شتاب بدنه و بهبود راحتی سفر با استفاده از ورودی کنترلی محدود شده می باشد. ضمن اینکه دیگر پاسخ های سیستم تعلیق اعم از جابجایی تعلیق و جابجائی تایر نیز در وضعیت مناسبی می باشند.