طراحی کنترل کننده بهینه غیرخطی برای سیستم تعلیق فعال خودرو و بررسی تاثیر آن بر برداشت انرژی الکتریکی

یکی از مهم ترین چالش ها در استفاده از سیستم های تعلیق فعال خودرو، مصرف انرژی خارجی توسط عملگر است. استفاده از سیستم برداشت انرژی یکی از روش های جبران مصرف انرژی است که در آن انرژی حاصل از ارتعاشات مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل شده و ذخیره می شود. در این مقاله با طراحی یک کنترل کننده ی بهینه ی غیرخطی جدید برای سیستم تعلیق فعال خودرو که قابل تنظیم می باشد و در نظر گرفتن سیستم برداشت انرژی، برهمکنش این دو مورد بررسی قرار گرفته است. حلقه کنترل فعال وظیفه محاسبه نیروی مورد نیاز برای تحقق عملکرد مکانیکی مطلوب را دارد و مبتنی بر یک الگوریتم کنترل پیش بین غیرخطی مقید است. همچنین، شاخص های مکانیکی سیستم تعلیق که شامل راحتی سرنشین و حفظ تماس تایر-جاده می باشند توسط ضرایب وزنی تعریف شده در حلقه کنترل فعال مدیریت می شوند. از طرفی سیستم برداشت انرژی شامل ژنراتور خطی مغناطیس دائم، مدار یکسوساز جریان الکتریکی و منبع ذخیره انرژی ارائه شده است. در این مقاله به تاثیر انتخاب ضرایب وزنی حلقه کنترل فعال بر میزان برداشت انرژی پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی ها به ازای انواع تحریک جاده نشان می دهند که استفاده ی درست از حلقه کنترل فعال حاکم بر مساله به همراه سیستم برداشت انرژی، موجب تحقق عملکرد مکانیکی مطلوب توام با برداشت حداکثری انرژی شده و مصرف انرژی سیستم تعلیق فعال کاهش قابل توجهی پیدا می کند.