نواحی پایدار دینامیک عرضی خودرو در فضای پارامترهای راننده

در این مقاله، به کمک مدل خطی و غیر خطی راننده- خودرو، اثر تاخیر عکس‌العمل راننده روی پایداری چرخشی سمت و پایداری جانبی بررسی شده است. تاخیر زمانی راننده یک موضوع اجتناب‌ناپذیر در دینامیک فرمان‌پذیری خودرو می‌باشد. علاوه بر تاخیر زمانی ذاتی در پاسخ حسی- حرکتی انسان، وضعیت سلامتی راننده می‌تواند به طور بالقوه روی زمان واکنش راننده موثر باشد. با در نظر گرفتن تاخیر زمانی در مدلسازی، دینامیک خودرو به یک سیستم با معادلات دیفرانسیل تاخیری تبدیل می‌شود، که از نظر ریاضی دارای بی‌نهایت جواب است. در این مقاله برای حل معادله دیفرانسیل تاخیر، مدل تاخیر زمانی با سری تیلور تقریب زده می‌شود. نمودارهای پایداری، نواحی قابل قبول برای بهره‌های تناسبی و مشتقی راننده را در تاخیر زمانی خاص یک راننده تعیین می‌کند. نتایج نشان می‌دهد با افزایش تاخیر زمانی یا افزایش سرعت خودرو، ناحیه پایداری کوچک‌تر می‌شود. در این مقاله همچنین مقدار بحرانی تاخیر زمانی راننده برای مجموعه مشخص از بهره‌های تناسبی و مشتقی راننده، محاسبه شده است. این تحلیل نشان می‌دهد در صورتی که راننده با سرعت‌های زیادتر رانندگی نماید، باید سریع‌تر عکس‌العمل نشان دهد تا خودرو ناپایدار نشود. برای تایید نتایج بدست آمده نمودارهای پایداری، شبیه‌سازی عددی مدل خودرو- راننده تحت مانور تغییر مسیر شدید انجام گرفته است. در شبیه‌سازی، مدل هفت درجه آزادی غیرخطی از خودرو به همراه مدل غیر خطی از تایر استفاده شده است.  نتایج شبیه‌سازی، کاملا نتایج حاصل از تحلیل‌های پایداری را تایید می‌کند.

stable regions of vehicle lateral dynamics in the parameter space of driver

in this paper, using the linear and non-linear vehicle-driver model, the effect of the driver's time delay on the vehicle lateral stabilityhas been investigated. driver's time delay is an unavoidable issue in vehicle handling dynamics. apart from intrinsic time-delay inhuman sensory-motor response, the driver's health condition can potentially affect the reaction-time. taking into account the drivertime delay in the modeling, transforms the vehicle handling dynamics to a system of delay differential equations (dde), which hasinfinite solution in mathematical sense. in this paper, to solve the follow-on dde, the time delay is approximated via a taylor series.stability charts, demonstrating the acceptable regions for driver's proportional and derivative gains are provided for a specified drivertime delay. the results show that as the time delay increases or the vehicle speed increases, the stability region becomes smaller. thecritical value of driver time delay for a specified set of driver’s proportional and derivative gains is also calculated. this analysisshows that if the driver drives at higher speeds, he must react faster so that the vehicle does not become unstable. numericalsimulation of a vehicle driver model subjected to a rigorous lane change maneuver is carried out to verify the results obtained fromthe stability charts. in the simulation a nonlinear seven degrees of freedom of vehicle and a nonlinear tire model is used. thesimulation results fully confirm the stability analysis results.