Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
R. van Kasteel Evaluatie en optimalisatie van een regeling t.b.v. een anti-rol-systeem. Doctoraalopdracht, Rapport 91.3.2827.VT, Sectie Voertuigtechniek.
Naar aanleiding van een onderzoek naar mogelijke anti-rol-systemen voor voertuigen door de Sectie Voertuigtechniek en Volvo Car Technologie is zo'n systeem tot stand gekomen. Het onderzoek naar de regeling en werking van het systeem was echter nog niet voltooid.
Dit was reden om er verder theoretisch- en praktisch onderzoek naar de werking en regeling van het anti-rol-systeem te verrichten. Het theoretisch onderzoek was het ontwikkelen van een simulatiemodel in de taal TUTSIM met een beperkt aantal graden van vrijheid. In dit model is een nieuwe anti-rol regelaar ingebouwd gebaseerd op een z.g. Kalman-filter dat de dwarsversnelling en gierversnelling van de voertuigbody schat op grond van de
teruggekoppelde gemeten dwarsversnelling en giersnelheid en op basis van de gemeten voertuigsnelheid en stuurhoek. Daarnaast zijn er voor dit model een aantal metingen in het laboratorium verricht.
Vervolgens is met behulp van een portable Toshiba T5100 PC en nodige randapparatuur een computerprogramma in Turbo Pascal geschreven dat de nieuw ontwikkelde regelaar bevat. Met deze nieuw geïmplementeerde hardware en software zijn er op het testterrein van de Rijksdienst voor het Wegverkeer lane changes, J-turns en slalom manoeuvres bij verschillende voertuigsnelheden uitgevoerd. Deze metingen zijn opgeslagen en vervolgens zijn de voertuigssnelheid en stuurhoek door het model in TUTSIM ingelezen.
Het ontwikkelde model blijkt goed te voldoen gezien de overeenkomst tussen de resultaten van de simulaties en metingen. In deze resultaten viel op dat de geschatte en gemeten waarden van de dwarsversnelling, giersnelheid en gierversnelling bij dwarsversnellingen groter als 0.8 g sterk van elkaar afweken. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het linaire bandmodel in het Kalman-filter. Verder bleek het Kalman-filter redelijk te voldoen, maar zou kunnen uitgebreid kunnen worden met behulp van niet-linaire banden. Ook bleek het regel-algolritme de rolhoek te kunnen onderdrukken ondanks het ontbreken van een terugkoppelkring, maar het behoeft enige aanpassing.
De nieuw geïmplementeerde hardware en software heeft gezorgd voor een beter inzicht in de problematiek en zou ook in andere regelproblemen in de mechatronica toegepast kunnen worden.
Rapporten studenten Voertuigtechniek
