تحلیل عددی دینامیک غیرخطی آشوبناک خودرو به همراه طراحی کنترل‌کننده آشوب به روش فازی- لغزشی ترمینال سریع

در این مقاله به کنترل ارتعاشات آشوبناک خودرو هنگام عبور از ناهمواری‌های متناوب سطح جاده با استفاده از روش کنترلفازی- لغزشی ترمینال سریع پرداخته شده است. برای این منظور مدل نصف خودرو شامل رفتار غیرخطی فنر و دمپرهای سیستم تعلیق و تایرها در نظر گرفته شده است. در ابتدا معادلات دینامیکی حاکم بر مسئله با استفاده از قوانین نیوتن- اویلر استخراج شده و با روش عددی رانگ- کوتای مرتبه چهارم حل می‌شوند. به منظور تحلیل دینامیکی آشوب، پس از شبیه‌سازی سیستم مدار باز، رفتار دینامیک غیرخطی سیستم توسط روش‌هایی همچون نمودارهای دوشاخگی، تابع چگالی طیف توان، مسیرهای حرکت صفحه فازی، مقاطع پوانکاره و بیشینه نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار می‌گیرد. با مشخص‌شدن محدوده‌های آشوبناک رفتار دینامیکی سیستم و شناسایی مقادیر بحرانی پارامترهای کنترلی مشاهده می‌شود که درحالت کنترل‌نشده این سیستم دارای رفتارآشوب ناک است. سپس به منظورحذف ارتعاشات آشوب ناک سیستم، سیگنال‌های کنترلی بااستفاده ازالگوریتم نوین کنترل مود لغزشی ترمینال سریع تولید می‌شوند که گین‌های کنترلی آن با منطق فازی محاسبه می‌گردند. نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی سیستم کنترلی فازی- لغزشی ترمینال سریع حاکیاز پایدارسازی وحذف رفتار آشوبناک در ارتعاشات پدیدار شده در خودرو است و همچنین رفتار دینامیکی نامنظم سیستم را در محدوده‌های آشوبناک در زمان مناسبی بهبود می‌دهد.

numerical analysis of chaotic dynamics in vehicle along with design of chaos controller using fuzzy fast terminal sliding mode control

in this paper, chaos control in the vehicle during passaging of intermittent roughness has been investigated using a fuzzy fast terminal sliding mode control method. for this purpose, the nonlinear half model for the vehicle is considered due to the nonlinear behavior of the springs and dampers used in the suspension system and tires. initially, the dynamical equations of motion are derived using the newton-euler laws and then are solved using the fourth-order runge-kutta method. to analyze the chaotic dynamics, the nonlinear dynamic system is studied by specific techniques for identifying the chaotic behaviors such as frequency response diagrams, bifurcation diagrams, frequency spectra, phase plane trajectories, poincare¢ section and max lyapunov exponent. therefore, using these methods, the chaotic zones along with the critical values in order to excite chaos based on the input force of the road surface are depicted on the uncontrolled model. consequently, to eliminate this chaotic behavior, the control signals in the active suspension system are generated using the novel fuzzy fast terminal sliding mode control algorithm. according to the simulation results of the feedback system, the unwanted vibrations in the suspension system can be stabilized at a proper time via the efficient fuzzy fast terminal sliding mode controller besides the rejection of the irregular chaotic behaviors.