Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userDesign of a semi-active suspension system using self-organizing fuzzy controller
تصميم نظام تعليق نصف فعال باستخدام المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم
2667
1 76
0
(
0
)
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
إن من وظائف نظام التعليق في السيارة عزل الاهتزازات الناتجة بسبب وعورة الطريق عن السائق و تأمين قيادة مريحة. و لكن تصميم أنظمة التحكم لأنظمة التعليق نصف الفعالة أمر صعب بسبب اللاخطية التي تبديها العناصر المكونة لهذه الأنظمة مما جعل الدراسات المرتبطة بها تتسم بالتعقيد. لذلك و في سبيل تحسين أداء أنظمة التعليق نصف الفعالة دون تكلف عناء تصميم متحكم يعتمد على النموذج مباشرة تم تصميم نظام تحكم باستخدام المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم بالاعتماد على مبدأ التأخير في الجزاء للتحكم بنظام تعليق نصف فعال يستخدم المخمدات المغناطيسية الريولوجية. إذ يقوم المتحكم بمحاولة تحسين أداء النظام بناء على الاستجابة المرغوبة الموصوفة في جدول الجزاء. يستخدم المتحكم الضبابي متغيرين كدخل للمتحكم و هما سرعة الكتلة المعلقة و سرعة الكتلة غير المعلقة. باستخدام نموذج ربع سيارة بدرجتي حرية تمت نمذجة و محاكاة النظام في بيئة MATLAB & Simulink®، و تمت مقارنة النتائج مع استراتيجية sky-hook الواسعة الاستخدام، حيث أظهرت المحاكاة قدرة المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم على تقديم نتائج جيدةفي التقليل من تسارع الكتلة المعلقة في نماذج الطرق المتنوعة بالمقارنة مع استراتيجية sky-hook.
One ofa car's suspension system functions is to isolate vibrations resulting from road on the driver and ensure a comfortable ride. But the design of control systems for semi-active suspension systems is difficult because of the non-linearity of the constituent elements of these systems which make the researches related to it characterized by complexity. So in order to improve the performance of semi-active suspension systems without bearing the effort of designing a model based controller, a control system is designed using self-organizing fuzzy controller based on the principle of delay-in-penalty to control a semi-active suspension system which uses a magneto rheological damper. The controller tries to enhance system performance using the desired response as it is described in the penalty table. The fuzzy logic controller is based on two inputs namely sprung mass velocity and unsprung mass velocity. Using a quarter car model with 2 degree-of-freedom the system is modeled and simulated in MATLAB &Simulink® and the results are compared to the widely used sky-hook strategy. the simulation showed the ability of the self-organizing fuzzy controller to provide good results in minimizing sprung mass acceleration in variousroad profiles compared to sky-hookstrategy.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية تصميم نظام تعليق نصف فعال باستخدام متحكم ضبابي ذاتي التنظيم للتحكم في مخمدات مغناطيسية ريولوجية. يهدف نظام التعليق إلى تحسين راحة القيادة عبر تقليل الاهتزازات الناتجة عن وعورة الطريق. تم استخدام نموذج ربع سيارة بدرجتي حرية لمحاكاة النظام في بيئة MATLAB & Simulink، وتمت مقارنة النتائج مع استراتيجية Sky-hook الشهيرة. أظهرت النتائج قدرة المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم على تقديم أداء جيد في تقليل تسارع الكتلة المعلقة مقارنة باستراتيجية Sky-hook. يعتمد المتحكم الضبابي على متغيرين رئيسيين هما سرعة الكتلة المعلقة وسرعة الكتلة غير المعلقة، ويستخدم مبدأ التأخير في الجزاء لتحسين أداء النظام بناءً على الاستجابة المرغوبة. تم تصميم جدول جزاء لتحديد القيم المرغوبة للاستجابة، وتم تدريب النظام على نموذج طريق محدد لاختبار فعالية المتحكم. أظهرت المحاكاة أن النظام المقترح يقدم تحسينات ملحوظة في راحة القيادة مقارنة بالأنظمة التقليدية.
Critical review
تعتبر الدراسة المقدمة خطوة مهمة نحو تحسين أنظمة التعليق نصف الفعالة باستخدام تقنيات التحكم الضبابي. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير. أولاً، لم يتم اختبار النظام في ظروف واقعية متعددة، مما قد يؤثر على دقة النتائج عند تطبيقها في الحياة العملية. ثانياً، قد يكون من المفيد دمج استراتيجيات تحكم أخرى مع المتحكم الضبابي لتحسين الأداء بشكل أكبر. أخيراً، يمكن أن تكون عملية التدريب والتعديل الذاتي أكثر تعقيداً وتحتاج إلى وقت طويل، مما قد يكون غير عملي في بعض التطبيقات.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من نظام التعليق نصف الفعال المقترح في الورقة البحثية؟
الهدف الرئيسي هو تحسين راحة القيادة عبر تقليل الاهتزازات الناتجة عن وعورة الطريق باستخدام متحكم ضبابي ذاتي التنظيم للتحكم في مخمدات مغناطيسية ريولوجية.
-
ما هي المتغيرات التي يعتمد عليها المتحكم الضبابي في النظام المقترح؟
يعتمد المتحكم الضبابي على متغيرين رئيسيين هما سرعة الكتلة المعلقة وسرعة الكتلة غير المعلقة.
-
كيف تم تقييم أداء النظام المقترح في الورقة البحثية؟
تم تقييم أداء النظام عبر محاكاة نموذج ربع سيارة في بيئة MATLAB & Simulink، ومقارنة النتائج مع استراتيجية Sky-hook الشهيرة.
-
ما هي التحديات التي قد تواجه تطبيق النظام المقترح في الحياة العملية؟
التحديات تشمل عدم اختبار النظام في ظروف واقعية متعددة، وتعقيد عملية التدريب والتعديل الذاتي، والحاجة إلى دمج استراتيجيات تحكم أخرى لتحسين الأداء بشكل أكبر.
References used
Jazar, Reza N.Vehicle Dynamics: Tehory and Applications. New York : Springer, 2008. p. 1015. ISBN:978-0-387-74243-4
Rill, George.Vehicle Dynamics. University of Applied Sciences. Fachhochschule Regensburg, 2006. p. 157, Lecture notes
Dixon, John C.The Shock Absorber Handbook. Chichester : Wiley, 2007. p. 445. ISBN: 9780470510209
rate research
Read More
Since the invention of Fuzzy logic and fuzzy control, the latter has been growing in spread
and importance in many applications and devices in many life aspects. This maybe due to
the easy use of a fuzzy control system, and for being far of math co
mplications. Even if the
plant model is unknown, a self-organizing fuzzy controller (SOFC) can improve the
response of an already exist linear control table, or even can build a control table from
scratch, by assessing current performance of the controller and adjusting the control table
accordingly. This paper provides a simple article that shows how to design and use a self organizing
fuzzy controller, through a simulation example using MATLAB & Simulink
in which a variable torque loaded DC motor speed regulation is done. The simulation
showed the ability of the controller to provide a good response and decrease speed error by
a notable amount at load torque changing times. This paper can be used as textbook
material for students or researchers interested in the field of adaptive control, especially
self-organizing fuzzy control.
An ANFIS controller also designed and a comparison
between proposed controller, ANFIS controller and open loop model
had made with different types of disturbance.
Suspension system is considered one of the most important components of modern
automobiles as it is the responsible for the vehicle’s stability, balance and safety. The
presence of robust controller is very necessary in order to ensure full interac
tion between
suspension components and making accurate decisions at the right time. This paper
proposes to design an Extended Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (EANFIS)
controller for suspension system in quarter car model. The proposed controller is used as
decision maker In order to contribute in absorbing shocks caused by bumpy roads, and to
prevent vibrations from reaching the cockpit. Furthermore, it provides stability and
coherence required to reduce the discomfort felt by passengers, which arises from road
roughness, which in turn, improve the road handling. The MATLAB Simulink is used to
simulate the proposed controller with the controlled model and to display the responses of
the controlled model under different types of disturbance. In addition, a comparison
between EANFIS controller, Fuzzy controller and open loop model (passive suspension)
was done with different types of disturbance on order to evaluate the performance of the
proposed model. Controller has shown excelled performance in terms of reducing
displacements, velocity and acceleration.
reliance on new and renewable sources of energy has grown in order to obtain
electric power without the use of traditional fossil fuel sources. And thus solve
the problems of the global energy crisis and also maintain a clean environment,
through
the fight against the dangers of global warming and its negative results
Wind power is considered as one of the most important of these alternative
energies.
We will work in this research in order to be able to control wind turbine with
variable speed through pitch angle control in order to organize power and
control the rotational speed in order to make the power ideal.
Where we will be using a fuzzy controller to control pitch angle instead of the
traditional controllers, which is expected to improve system response and
provide ease in the application and modification and reduction in the cost.
By reference study we came to the result showing that most previous studies in
advanced wind energy systems have addressed to control wind turbine using
conventional controllers from PI or PID type. Show we have the problem of the
need to know the exact mathematical model of the system. Where traditional
controllers of wind turbines that operate at variable speed are based on
mathematical models which may be complex and non-linear and neglect often
physical phenomena, for example, magnetic saturation which leads to
complexity in the calculation and unexpected performance of the driven system.
The proposed research aims to provide a complete study through modeling and
simulation using the Matlab about the use of fuzzy controller to control the
wind turbine where traditional controllers of type PI will be designed to control
the pitch angle and to control the rotational speed and fuzzy PI controllers to
control the pitch angle. Results will be get and discussed and conclusion will be
extracted from them.
Research Results showed that the fuzzy control improves transient state
behavior, but the steady-state behavior is better controlled when we use PI
controller. So and based on the result we got, the PI controller can't be replaced
actually with the fuzzy controller.
This work presents the details of the construction of the temperature
control system in the center. We used the Atmega8 microcontroller
which has high performance speed and suitable memory.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
