ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تصميم وحدة تحكم لنظام التعليق في نموذج ربع المركبة باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف الموسع

Designing a control unit for suspension system in quarter car model using Extended Adaptive Neuro Fuzzy Inference System

1695   0   41   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تعتبر أنظمة التعليق من أهم المكونات في المركبات الحديثة كما أنها تعد أهم عوامل الراحة و الأمان فيها لذلك كان لابد من تأمين متحكم يضمن التفاعل الكامل بين مكونات نظام التعليق و يساعد في اتخاذ القرارات الدقيقة في الوقت المناسب, يقترح البحث تصميم متحكم باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المكيف الموسع (EANFIS) و استخدامه كوحدة اتخاذ قرار في نظام التعليق لنموذج ربع المركبة بغاية المحافظة على ثبات المركبة على الطرقات لتأمين راحة الركاب حيث يقوم بتحقيق دقة في اتخاذ القرار للمساهمة في تخفيض الاهتزازات و امتصاص الصدمات الناتجة عن عدم استواء الطريق و بالتالي يمنع وصولها إلى مقصورة القيادة و يؤمن الثبات و التماسك المطلوب تم تطبيق المتحكم على نموذج ربع المركبة و دراسة استجابة النموذج في حال حدوث اضطرابات مختلفة و مقارنة أداء المتحكم مع متحكم يعتمد على نظام الاستدلال الضبابي و مع استجابة النموذج الرياضي ذو الحلقة المفتوحة بوجود اضطرابات دخل مختلفة و قد أظهر المتحكم تفوقاً في الأداء من حيث تخفيض الإزاحات و سرعة الاهتزاز و تسارعه.


ملخص البحث
تعتبر أنظمة التعليق من أهم المكونات في المركبات الحديثة، حيث تلعب دوراً حيوياً في توفير الراحة والأمان للركاب. يهدف هذا البحث إلى تصميم وحدة تحكم لنظام التعليق في نموذج ربع المركبة باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف الموسع (EANFIS). يهدف المتحكم المقترح إلى تحسين استقرار المركبة على الطرقات من خلال تقليل الاهتزازات وامتصاص الصدمات الناتجة عن عدم استواء الطريق. تم تطبيق المتحكم على نموذج ربع المركبة ودراسة استجابة النظام عند حدوث اضطرابات مختلفة. أظهرت النتائج أن المتحكم EANFIS يتفوق على المتحكم الضبابي التقليدي والنموذج الرياضي ذو الحلقة المفتوحة من حيث تقليل الإزاحات وسرعة الاهتزاز وتسارعه. تم استخدام بيئة MATLAB Simulink لمحاكاة المتحكم وعرض استجابات النموذج تحت أنواع مختلفة من الاضطرابات. أظهرت النتائج أن المتحكم EANFIS يساهم بشكل كبير في تحسين أداء نظام التعليق من خلال تقليل تسارع الاهتزاز وسرعته والإزاحات الناتجة عن الاضطرابات المختلفة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة نحو تحسين أنظمة التعليق في المركبات، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، النموذج المستخدم هو نموذج ربع المركبة، وهو نموذج بسيط نسبياً ولا يعكس تعقيدات النظام الكامل للمركبة. لذلك، قد تكون النتائج غير دقيقة عند تطبيقها على نظام التعليق الكامل. ثانياً، لم يتم اختبار المتحكم على أنواع أخرى من الأنظمة غير نظام التعليق، مما يحد من تعميم النتائج. ثالثاً، على الرغم من أن المتحكم EANFIS أظهر أداءً جيداً، إلا أن تعقيد النظام وزيادة عدد الطبقات قد يؤديان إلى زيادة في وقت الحسابات ومتطلبات الذاكرة. لذلك، من المهم إجراء دراسات إضافية لاختبار أداء المتحكم على نماذج أكثر تعقيداً وتحليل تأثير زيادة عدد الطبقات على الأداء العام للنظام.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تصميم وحدة تحكم لنظام التعليق في نموذج ربع المركبة باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف الموسع (EANFIS) لتحسين استقرار المركبة وتقليل الاهتزازات وامتصاص الصدمات الناتجة عن عدم استواء الطريق.

  2. ما هي الأدوات المستخدمة في محاكاة المتحكم؟

    تم استخدام بيئة MATLAB Simulink لمحاكاة المتحكم وعرض استجابات النموذج تحت أنواع مختلفة من الاضطرابات.

  3. ما هي النقاط التي يمكن تحسينها في البحث؟

    يمكن تحسين البحث من خلال اختبار المتحكم على نظام التعليق الكامل بدلاً من نموذج ربع المركبة، واختبار المتحكم على أنواع أخرى من الأنظمة غير نظام التعليق، وتحليل تأثير زيادة عدد الطبقات في نظام EANFIS على الأداء العام للنظام.

  4. ما هي الفوائد التي يقدمها المتحكم EANFIS مقارنة بالمتتحكم الضبابي التقليدي؟

    المتحكم EANFIS يتفوق على المتحكم الضبابي التقليدي من حيث تقليل الإزاحات وسرعة الاهتزاز وتسارعه، كما أنه يظهر قدرة أكبر على التكيف مع التغيرات في الدخل وتعديل شكل ونوع تابع العضوية بشكل مناسب.


المراجع المستخدمة
FARD, H., SAMADI, F. Active Suspension System Control Using Adaptive Neuro Fuzzy (ANFIS) Controller,International Journal of Engineering.Vol.28,No.3, 2015,396-401
WEIHUA, LI., HAIPING, D. An adaptive Neuro fuzzy hybrid control strategy for a semi active suspension with magneto rheological damper. Hindawi Publishing Corporation. Vol. 3,No.4, 2014, 71-82
HEIDARI, M., HOMAEI, H. Design a PID Controller for Suspension System by Back Propagation Neural Network. Journal of Engineering. Vol.13,No.1, 2013, 1-9
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذه الدراسة تصميم متحكم عصبوني ضبابي متكيف (ANFIS) و مقارنة أداءه مع أداء المتحكم المقترح و مع استجابة النموذج الرياضي للمركبة بدون وجود متحكم (حلقة مفتوحة) و بوجود اضطرابات دخل مختلفة.
في هذه البحث تم تصميم شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على خوارزمية الانتشار الخلفي للخطأ (BPNN) لتشخيص أورام الثدي و كذلك تصميم مصنف للتشخيص باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف (ANFIS) و قد اعتمدت كلا الدراستين على السمات البنيوية للخزع الموجودة في قاعدة البيانات لصور الثدي لجامعة ويسكونسون في الولايات المتحدة الأميركية” Wisconson Brest Cancer dataset“ في النهاية تم اجراء مقارنة بين الدراستين من أجل التشخيص الحميد و الخبيث للكتل السرطانية لسرطان الثدي حيث حصلت الدراسة الاولى BPNN على دقة %95.95 بينما الدراسة الثانية ANFIS حصلت على دقة 91.9% و هذه النتائج تعتبر هامة جدا و مساعدة إذا ما قورنت بالأبحاث المعتمدة على السمات الشكلية المأخوذة من الصور لأجهزة متنوعة كالماموغراف و الرنين المغناطيسي.
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 ب ها 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.
يعتبر التبخر- نتح أحد المكونات الهامة في الدورة الهيدرولوجية، و تعد القدرة على التنبؤ الدقيق بقيم هذه الظاهرة من العوامل الهامة في العديد من تطبيقات الموارد المائية. تهدف هذه الدراسة إلى التنبؤ بقيم التبخر نتح المرجعي الشهري, باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية و نظام الاستدلال الضبابي.
تم طرح مشكلة تحسين راحة الركوب بعربة متحركة بالتحكم بقوة تخميد الاهتزاز الناتج عن تعرجات الطريق تحكماً ذي النمط المنزلق ضمن نظام تعليق نصف الفعال بدرجتي حرية . أُعطي نموذج ديناميكي لنظام التعليق و تم استخدام التخميد الميكانيكي غير الفعال لتقليل ال تذبذب و التخميد نصف الفعال بالتحكم بالنمط المنزلق و اقتراح طريقة جديدة عبر استخدام التحكم الإشرافي العائم على تحكم بالنمط المنزلق لتخفيض التذبذب. صممت محاكاة بماتلاب Matlab/Simulink مع شروط داخلية معطاة و استخدمت طريقة حسابية رياضية لمقارنة و تقييم نجاح الطريقة الجديدة مع سابقاتها من طرق التحكم لنجد تخفيضاً بالتذبذب حققته الطريقة الإشرافية المقترحة و اقتراب أكثر لتسارع اهتزاز عربة الركاب نحو الصفر. يتكيف المتحكم المشرف مع حالة تغيير مواصفات العربة عبر آلية مضافة بالبحث لضبط البارامترات لنظام التعليق الجديد آلياً تتضمن مرحلتي ضبط.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا