Gumiabronccsal szerelt kerék hosszirányú dinamikájának szabályozása

A járművezetők lassítással, de főleg vészfékezéssel általában egy-egy potenciális balesetet kerülnek el. Az egyes közúti járművek fékezéskori viselkedése nagyban befolyásolja a közlekedésbiztonság általános szintjét. Kutatásomban a fekezés stabilitását vizsgáltam különböző szabályozók és gumiabroncs modellek felhasználásával. Kvázi-statikus és dinamikus gumiabroncs modelleket alkalmazva hosszirányú egykerékmodelleket használtam, melyeket különböző alapjelek felhasználásával egyszerű PID szabályozókkal láttam el. A szabályozók a fékezőnyomatékot manipulálva képesek hatni a kerék viselkedésére. Az így előálló csatolt dinamikai rendszerekben modellezésre került az időkésés is. Így a rendszert leíró matematikai modellben a közönséges differenciálegyenletek mellett (ODE) késleltetett differenciálegyenletek (DDE) jelentek meg. A rendszer stabilitását a szemi-diszkretizáció félanalitikus módszerével határoztam meg, az eredményeket numerikus szimulációval ellenőriztem. A robosztus stabilitást pszeudospektrumok, és pszeudospetrális sugarak segítségével vizsgáltam. Elmondható, hogy szignifikáns különbség mutatkozik a rendszerek stabilitását illetően különböző gumiabroncs modelleket alkalmazva. Az is látszik, hogy az egyes rendszerparaméterek hatása, úgymint a digitális szabályozó mintavételi ideje, nagyban függnek az alkalmazott gumiabroncs modell sajátosságaitól. A jövőbeli kutatás fókuszában ezek a sajátosságok, és stabilitásra gyakorolt hatásaik állnak. Ezen felül az elkészült többtengelyes jármű modellek esetén is vizsgálandók ezek a jelenségek.

Horváth Ádám

2021-08-27

Támogató: Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.