۹- به حرف زدن با آنها ادامه دهید.
۱۰- به آنها انرژی بدهید. شرایط سختی است و اطمینان‌ها کم شده است. به مشتریانتان بهانه‌ای برای خندیدن بدهید. به آنها شادی بخشیده و درباره مسائل مثبت با آنها حرف بزنید(کاتلر و کسلیون، ۲۰۰۹).

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۲-۱-۲-۱۰- مدیریت نقدینگی در رکود اقتصادی

۲-۱-۲-۱۰-۱-نقدینگی در رکود اقتصادی

اگر دارایی های جاری بنگاه بیش از بدهی های جاری آن باشد نقدینگی بنگاه بالاست. نقدینگی می تواند سرمایه در گردش باطل مانند سهام قابل عرضه یا حساب ذخیره مثل اعتبار مصرف نشده باشد. نقدینگی بنگاه می تواند به عنوان معیاری برای سنجش قدرت آن در رویارویی با اتفاقات غیر مترقبه مانند افت تقاضا یا جنگ قیمت ها به کار رود. بنگاههای فاقد نقدینگی از نظر مالی در موضع ضعف هستند چون نمی توانند در شرایط بحرانی خود را حفظ کنند. بنگاههایی که وجوه خود را مانند کارخانه ذوب فلزات و تولید اتومبیل برای دارایی های ثابت به مصرف می رسانند در مقایسه با بنگاههای که دارایی ثابت کمی دارند از نقدینگی کمتری برخوردارند. روشن است که دارایی های ثابت را نمی توان به آسانی به وجه نقد تبدیل کرد و اینها به هزینه های ثابت بالایی نیاز دارند. این وضعیت بنگاه را در مواقع بحرانی با مشکلات شدیدی مواجه می سازد(رحمان سرشت، ۱۳۸۴).
مساله اصلی مدیران در دورانهای رکود و بحران، مدیریت نقدینگی است. چراکه از یک طرف خریدان تمایل به پرداخت اقساطی یا تاخیری دارند. و از طرف دیگر تامین کنندگان تمایل به دریافت وجوه به صورت نقدی و آنی دارند(بختایی، ۱۳۹۲).
در کنار سختیهای فراوانی که در دورانهای رکود و بحران پیش پای مدیران شرکتها قرار می گیرد، فرصتهای نابی هم شکل می گیرد که در صورت پیش بینی درست، آمادگی لازم و حفظ نقدینگی کافی می توان از این فرصتهای طلایی استفاده کرد. به عنوان نمونه خرید تمام یا بخشی از سهام شرکتهای رقیبی که توان مقابله با این شرایط را ندارند از جمله این فرصتها است(بختایی، ۱۳۹۲).

۲-۱-۲-۱۱-مدیریت موجودی کالا

عوامل تعیین کننده اصلی سطح موجودی ها عبارتند از: میزان فروش، مدت زمان، ماهیت تکنیکی جریان تولید و دوام کالا.
میزان کالای ساخته شده به بادوام بودن کالا و سیاست های فروش مربوط است.

۲-۱-۲-۱۱-۱-میزان موجودی کالا

در میزان موجودی کالا باید از سیاست ها و روش هایی استفاده شود که از یک سو مواجهه با کمبود مواد اولیه و کالای ساخته شده نشویم و از سوی دیگر مواجه با مازاد موجودی کالا و کالای راکد در انبار نگردیم. در نتیجه در نگهداری کالا دو ریسک وجود ارد:
۱-ریسک کمبود کالا، در مورد مواد اولیه منجر به اختلال در فرایند تولید و در مورد کالای ساخته شده موجب از دست دادن مشتری می شود.
۲-ریسک مازاد کالا، یعنی شرایطی که شرکت مواجه با افزایش بیش از حد موجودی کالا می شود و موجب افزایش هزینه های نگهداری(هزینه انبارداری، راکد شدن سرمایه و هزینه از مد افتادگی و فاسد شدن کالا است).
در مورد ریسک اول میتوان با ایجاد ذخیره احتیاطی این ریسک را کاهش داد(تهرانی، ۱۳۹۱).

۲-۱-۲-۱۲-عملیات پیشبردی

پیشبرد فروش شامل انواع گسترده ای از ابزار ترفیعی است که برای برانگیختن واکنشهای قوی تر یا سریع تر بازار طراحی شده است.این ابزار شامل:
تشویق مصرف کنندگان: یا ابزاری مانند نمونه ها، کوپنهای تخیفی، باز پرداختهای تخفیفی از طرف کارخانه به خریداران، حراج، کاهش قیمتها، جایزه هایی برای خرید محصول، تمبرهای تجاری و نمایش محصول.
ترفیع تجاری: با ابزارهایی مانند تخفیف های خرید به خرده فروشان، محصولات رایگان برای خرده فروشان، باز پرداخت های تخفیفی به خرده فروشان برای حمایت آن ها از محصول، آگهیهای تعاونی و مسابقه های فروش برای عاملان فروش.
تشویق فروشندگان: با ابزاری مانند انعام ها و مسابقه ها.
برخی از ابزار پیشبرد فروش برای ایجاد مشتری است که شامل یک پیام فروش به همراه فرآیندی برای ایجاد تقاضای دراز مدت مصرف کنندگان به جای تغییر خرید یک مارک به طور موقت است. این فرایند شامل ارائه نمونه های محصول، کوپنهای تخفیفی و جایزه برای خرید محصول است. دیگر ابزار پیشبرد فروش که برای ایجاد رضایت مشتری نیستند عبارتند از: بسته های بزرگتر شامل چند عدد از محصول با قیمت پایینتر، اعطای جایزه به مشتریان که این جوایز به خرید محصول ارتباط ندارد، قرعه کشیها، مسابقه ها، بازپرداختهای تخفیفی از طرف کارخانه به خریداران و خریدهای تجاری. ابزار پیشبرد فروشی که مشتری ایجاد می کنند به دلیل تاثیرات دراز مدتشان مطلوب ترند. در بسیاری از موارد پیشبرد فروش همراه با آگهی فروش یا فروش حضوری مورد استفاده قرار می گیرد(روستا و همکاران، ۱۳۸۹).

۲-۱-۳-نظریه و مدل های مربوط به رکود اقتصادی

۲-۱-۳-۱-نظریه بقا محور

نظریه بقا محورهمانند نظریه حداکثر سازی سود در ابتدا در رشته اقتصاد معرفی شد.‌ محققانی چون شومپیتر (۱۹۳۴) آلچین ^[۶۱](۱۹۵۰) هارود(۱۹۳۹)و مارشال (۱۹۴۹) از جمله اولین کسانی بودند که ایده تفکر تکاملی ^[۶۲] و انتخاب طبیعی^[۶۳] را به مفاهیم علم اقتصاد افزودند.‌ بنابراین نباید تعجب کرد که معمولی ترین کاربرد نظریه بقای اصلح ^[۶۴] در رشته اقتصاد جایی است که این نظریه عمدتاً برای تحلیل چگونگی رشد و رقابت بنگاه های اقتصادی در صنایع و همچنین تفسیر تغییرات در وضعیت اقتصادی مورد استفاده قرار می گیرد.‌
ایده ی نظریه بقا محور که برخی آن را نظریه بقای اصلح می نامند در اصل توسط هربرت اسپنسر^[۶۵] مطرح شد(مایسینگ و پربل^[۶۶]،‌۱۹۸۵) او نظریه انتخاب طبیعی وتکامل داروین و نظریه ی دست های نامرئی آدام اسمیت را با هم ترکیب و مفهوم داروینیسم اجتماعی^[۶۷] را مطرح کرد.‌ این نظریه که در اواخر قرن نوزدهم وابتدای قرن بیستم رایج بود بر این نکته تاکید داشت که با تقلید از قوانین طبیعت، فقط بهترین و اصلح ترین رقبا پیروز خواهند شد که این سرانجام منجر به اصلاح و بهبود گروه های اجتماعی به عنوان یک واحد کامل خواهد شد.‌ براساس داروینیسم اجتماعی کاملاً طبیعی است که رقبای تجاری به شیوه ای لذت جویانه رفتار کرده وکسب وکار های مناسبی ایجاد کنند که از طریق سازگاری با محیط، کاراتر و اقتصادی تر شدن در صحنه رقابت باقی بمانند و بتوانند پیشرفت کنند.‌ بنابراین در چنین شرایطی سیاست های غیر اخلاقی و رقابت های بی رحمانه ی شرکت های تجاری پذیرفتنی است.‌
نظریه تکاملی رشته مدیریت راهبردی را تحت تاثیر قرار داده است( مورمان و همکاران،‌ ۲۰۰۳). هندرسون (۱۹۸۹) با انتشار مقاله ” خواستگاه راهبرد “، سهم مهمی در این رشته داشته است در این مقاله او عنوان می کند که از زمان های بسیار دور و حتی قبل از به وجود آمدن راهبرد و یا شاید با شروع حیات رقابت وجود داشته است.‌ دو گونه کاملاً همسان موجودات زنده نمی توانند با هم به حیات‌وبقا ادامه دهند. بنابراین او معتقد است که شرکت ها برای زنده ماندن و ادامه حیات بایستی خود را از رقبایشان متمایز کنند چون وجود دو شرکت همسان و مشابه که مشتریان و هدف های یکسانی دارند بی معنی بوده و سر انجام یکی از شرکت ها از بین می رود.‌
دیدگاه بقا محور بر این اصل تاکید می کند که سازمان ها برای بقا و ادامه حیات بایستی راهبردهایی را اتخاذ کنند.‌ که به طور مداوم عملیات سازمان را کاراتر نموده وبه سرعت به تغییرات محیط رقابتی پاسخ دهد.‌( لینچ،‌۲۰۰۳‌). شرکتی در صحنه رقابت باقی می ماند که شایسته باشد و قادر باشد به خوبی خود را با محیط سازگار نماید.‌ داستان رشد شرکت مک دونالد بهترین گواه برای نظریه بقای اصلح داروین است(استیلمن ^[۶۸]،‌۲۰۰۳). موفقیت شرکت مک دونالد را به توانایی هایش در افزایش کارایی های درون زندگی که با سرعت در جریان است و محیط کاری اثر بخش. نسبت می دهند.‌طرفداران این نظریه معتقدند که انتخاب مجموعه خاصی از راهبردها بهینه نیست به جای آن بهتر است چندین راهبرد با هم آزموده شوند و اجازه دهیم که فرایند انتخاب طبیعی،‌ بهترین راهبرد را که با محیط سازگاری بیشتری دارد انتخاب نماید‌( لینچ،‌۲۰۰۳). این نوع نگاه است که نظریه ی بقا محور را در گروه نظریه های خود جوش یا نو ظهور قرار می دهد.‌
مفروضات اساسی که از این نظریه اقتباس می شود و در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد به این شرح است
راهبردهایی که شرکت انتخاب می‌کند. بایستی درجهت بهبود کارایی عملیات سازمان وقابلیت سود دهی و در راستای سازگاری بیشتر با محیط باشد با این هدف غایی که در بازار رقابتی بقای بیشتری داشته باشد.‌
در زمینه بقا شرکت این نظریه توضیح می دهد، که چرا برخی از شرکت های بحرا ن زده راهبردهای کارایی محور را برای احیای مجدد خود دنبال می کنند.‌ چون آنها برای بقا و ادامه حیات کاراتر شدن نیازمند هستند.‌ همچنین این نظریه بیان می کند که علاوه بر متغیر هایی که به حداکثر سازی سود کمک می کنند بایستی همچنین به متغیر هایی که کارایی سازمان را افزایش می دهند توجه کرد.‌ چون بهبود کارایی و راندمان در بلند مدت قابلیت سود دهی و جریان نقدینگی را بهبود می بخشد.

۲-۱-۳-۲-مدل هافر

هافر(۱۹۸۰) معتقد است که راهبرد های بقا و احیا شامل سه راهبردتولید درآمد،‌ کاهش هزینه،‌ و تقلیل دارایی ها است.‌ راهبرد تولید درآمد برای حفاظت از جریان های نقدی کوتاه مدت است و بر حوزه هایی از کسب و کار که بالاترین احتمال سود عملیاتی را ارائه می دهد متمرکز است. در این راهبرد، مدیران منابع و امکانات را،‌ به سمت محصولات،‌ بازار ها و محدوده جغرافیایی خاصی سوق می دهند که در کوتاه مدت پول نقد عملیاتی برای شرکت فراهم می کنند.‌ موفقیت یا شکست چنین راهبردی به این بستگی دارد که شرکت به جای فعالیت در یک قلمرو گسترده در شرایط فشار محیطی در یک بازار،‌ یا محصول خاص به طور موثر عمل کند.در این راستا دنبال کردن اقداماتی چون کنترل بودجه تحقیق و توسعه در حد کم تا متوسط. کاهش قیمت در کوتاه مدت و حمایت از رشد سرمایه گذاری در تبلیغات و فروش ضروری به نظر می رسد. در شرایط رکود اقتصادی یکی از شیوه های رایج تولید درآمد بهبود خدمات به مشتریان فعلی است.‌ علت اتخاذ چنین روشی آن است که از دست دادن مشتریا ن باقی مانده باعث وخیم تر شدن اوضاع می شود از طرف دیگر هزینه مربوط به درآمد ناشی از فروش محصولات به این مشتریان به علت پرداخت آن در گذشته بسیار پایین است‌(لسم،‌۲۰۰۹).‌ راهبرد کاهش هزینه توسط شرکت هایی استفاده می شود که به نقطه سر به سر نزدیک بوده و به راه حل های کوتاه مدتی نیاز دارند که سود آور بودن آن ها را نشان دهد انتظار می رود که در اغلب مواقع راهبرد کاهش هزینه نسبت به راهبر های تولید در آمد یا کاهش دارایی نتایج مثبت بیشتری به دنبال داشته باشد راهبرد کاهش هزینه بر روی عملیات کار آمد در تمام سطوح سازمان متمرکز است با این فرض که در دوران عدم اطمینان محیطی،‌ مشتری به دنبال قیمت کمتر است،‌ بنابراین شرکت حاشیه سود فروش را کاهش می دهد.‌ در واقع سازمان هایی که دارای صرفه جویی ناشی از دامنه فعالیت هستند تنها هنگامی که بتوانند هزینه های داخلی خود را کنترل کنند قادر به حفظ حاشیه سود خود هستند.‌ راهبرد کاهش هزینه مستلزم قابلیت تولید در مقیاس کارآامد پیگیری‌شدید کاهش هزینه از طریق اثر یادگیری و به حداقل رساندن هزینه در حوزه هایی مانند تحقیق و توسعه،‌ خدمات،‌ فروش و تبلیغات است.‌
شرکت ها راهبرد کاهش دارایی شامل فروش واحد کسب و کار،‌ خط تولید وکاهش خدمات را به عنوان آخرین راه حل در واکنش به عدم اطمینان محیطی به کار می بندند، راهبرد کاهش دارایی معمولاً توسط شرکت هایی دنبال می شود که از نقطه سر به سر خیلی فاصله دارند این نوع راهبرد باید هوشمندانه و با دقت انتخاب و اعمال شود زیرا به طور بالقوه آثار و عواقب بسیار گسترده و مخربی در پی خواهد داشت.‌ راهبرد فروش دارایی، کاهش جریان وجوه نقد که به علت تلاطم های محیطی ایجاد شده را با تزریق به موقع وجوه نقد غیر عملیاتی جبران می کند،‌ شرکت با فروش دارایی های خود ممکن است مدت کوتاه دوام بیاورد اما با فروش دارایی های ارزشمند که در‌آمد بلند مدت را تضمین می کند حیات آینده خود را با چالش و تردید همراه خواهد کرد.‌ به صورت کلی در مدل هافر نوع راهبردی که شرکت برای احیای خود انتخاب می کند به دوری ونزدیکی از نقطه سر به سر بستگی دارد.‌
شرکت های بزرگ به علت داشتن صرفه جویی ناشی از مقیاس استفاده از راهبرد کاهش هزینه را در شرایط رکود اقتصادی بیشتر ترجیح می دهند. همچنین این شرکت ها از این راهبرد برای مقابله با فشار های ناشی از نوسانات کوتاه مدت بازار استفاده می کنند.‌ برخی از شرکتهای بزرگ به علت داشتن صرفه جویی های ناشی از قلمرو فعالیت این توانایی را دارند که دارایی خود را از یکی از کسب وکار های کساد و راکد به کسب و کار پررونق دیگر خود منتقل کنند. یکی از چالش های شرکت ها در دوران رکود اقتصادی این است که تشخیص دهند کدام یک از دارایی ها ی آن ها مانند عضلات ^[۶۹] بدن انسان توان حرکت را ایجاد می کنند وکدام یک از دارایی ها مانند چربی ها ^[۷۰] توان حرکت را از شرکت می گیرند مدیران شرکت های بزرگ به علت بهره گیری از منحنی تجربه توانمندی بیشتری در تشخیص دارایی های ارزشمند( عضلات) را از دارایی های کم ارزش ( چربی ها ) دارند. بنابر این می توان گفت که شرکت های بزرگ در شرایط رکود اقتصادی ترجیح می دهند از راهبرد کاهش هزینه استفاده کنند( گروسکی و گرک^[۷۱]،‌۱۹۹۷). شرکت های کوچک وبزرگ که با مشکلات عملیاتی جدی مواجه هستند به راهبرد کاهش دارایی توجه می کنند شرکت های بزرگ و جا افتاده به علت داشتن کسب و کار ها ومحصولات متعدد هنگام رکود اقتصادی کمبود نقدینگی خود را با فروش برخی از محصولات و یا واگذاری کسب و کار های خود جبران می کنند( لسم،‌۲۰۰۹). در برخی از مواقع،‌ مدیران شرکت های کوچک، برای نجات شرکت در دوران رکود اقتصادی کل دارایی های شرکت را از روی ناچاری برای فروش در بازار عرضه می کنند. به این امید که سرمایه گذاران و خریداران بالقوه با خرید شرکت، خطر ورشکستگی راکاهش دهند( پیرس و میشل^[۷۲]،۱۹۹۷).
راهبرد های کاهش هزینه

• • تقلیل هزینه های سربار

• • بهبود کارایی عملیاتی

• • کنترل شدید هزینه

• • افزایش نظارت مالی

راهبرد های تولید در آمد

• • طراحی مجدد محصولات فعلی

• • تبلیغ بیشتر محصولات موجود

• • بهبود خدمات به مشتریان فعلی

• • ارتقا کنترل کیفیت

• • کاهش قیمت برای تحریک خرید

• • تمرکز در بازار ومحصول محدود

در آمد
هزینه
سود فروش

ضعیف‌ترین باس، ‌‌به‌عنوان نزدیک‌ترین باس به ‌فروپاشی ولتاژ تعریف می‌شود. می‌توان معادل ضعیف‌ترین باس را معادله دیفرانسیل، ‌‌تغییرات دیفرانسیل ولتاژ به‌ تغییرات بار بیان کرد. با بهره گرفتن از معادلات جریان قدرت، ‌‌تغییر در سیستم توان اکتیو برابر است با:
(۲-۱)
در نتیجه در ضعیف ترین باس خوهیم داشت:
(۲-۲)
چون C∂λ همان dV برای هر‌یک از عناصر در بردار مماس می‌باشد، ‌انتخاب ضعیف‌ترین باس به ‌آسانی انتخاب با بزرگترین مقدار dV می‌باشد [۲].

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

معمولا قرار دادن توان راکتیو در ضعیف‌ترین باس موجب پایداری ولتاژ حاشیه‌ای می‌شود و ‌این کار را می‌توان با خازن‌های شنت و ‌یا با کنترل کننده‌های FACTS انجام داد. با ‌این حال هر‌یک از دستگاه‌های جبران کننده دارای خصوصیات مختلفی هستند و برخی از آن‌ها ممکن است مشکلاتی را در خصوص پایداری استاتیکی ولتاژ سبب شوند.
۲-۱-۵ جبران‌ساز استاتیکی توان راکتیو (SVC)
جبران‌ساز SVC را می‌توان از اولین نسل جبران‌سازهای پیشرفته دانست که در اولین دهه هفتاد میلادی معرفی شد.‌ این جبران‌سازها بصورت موازی به‌ نقطه‌ای که قرار است عمل جبران‌سازی انجام شود متصل می‌شوند. SVC اساسا ‌یک ‌تولید‌کننده‌ یا مصرف‌کننده توام راکتیو ‌ایستایی است که بصورت موازی متصل شده و خروجی آن برای تغییر جریان کاپاسیتیو ‌یا ‌اندکتیو تنظیم شده، ‌‌به‌گونه‌ای که متغیرهای سیستم قدرت حفظ و ‌یا کنترل شوند. متغیر کنترل شده عموما ولتاژ باس SVC است.
این تجهیز به‌عنوان وسیله‌ای جهت بهبود کیفیت توان پیامدی از فشار اقتصادی بر سیستم انرژی الکتریکی در سراسر دنیا است بنابراین درک صحیح ساختار و عملکرد کنترلی و رفتار دینامیکی آن بسیار مهم است [۳].
مدل عمومی‌SVC بصورت زیر می‌باشد:
محدوده رنج کنترلی ;
(۲-۳)
محدودیت کاپاسیتیو
محدودیت‌اندوکتیو
که در آن‌ها
: دامنه ولتاژ SVC
: امپدانس مشخصه سیستم کنترلی
: جریان جبران SVC
محدودیت گستره SVC شبیه منبع ولتاژی با راکتانس داخلی بوده و بیشتر محدودیت آن شبیه کاپاسیتور ‌یا ‌اندکتیو تثبیت می‌باشد. رفتار SVC مانند ‌یک خازن ثابت‌ یا سلف می‌باشد و انتخاب ‌اندازه مناسب ‌یکی از مسائل مهم SVC و ویژگی خروجی آن را نشان می‌دهد.
شکل(۲-۱):خصوصیات ترمینال SVC [3] شکل(۲-۲):ساختار پایه SVC [۳]
۲-۱-۵-۱ مهمترین کاربردهای SVC [4]
تثبیت ولتاژ در شبکه‌های ضعیف
کاهش تلفات انتقال
افزایش ظرفیت انتقال توان
افزایش میرایی اغتشاشات کوچک
بهبود پایداری ولتاژ
حذف نوسانات توان
۲-۱-۵-۲ رایج‌ترین انواع SVC [4]
رایج‌ترین انواع SVC با توجه به ‌عناصر به‌کار رفته در ساختمان آن‌ها به ‌شرح زیر است:
راکتور کنترل تریستوری TCR
خازن سوییچ تریستوری TSC
راکتور سوییچ تریستوری TSR
خازن سوییچ مکانیکی MSC ^[۱۴]

شکل(۲-۳): انواع SVC [4]
۲-۱-۶ جبران‌ساز استاتیکی سنکرون ((STATCOM
STATCOM ‌یک منبع تبدیل ولتاژ می‌باشد که ولتاژ DC ورودی را به ‌ولتاژ AC خروجی به‌منظور جبران نیازهای اکتیو و راکتیو سیستم تبدیل می‌کند. ‌این تجهیز دارای ویژگی‌های بهتری نسبت به‌SVC می‌باشد. زمانیکه ولتاژ سیستم کاهش پیدا می‌کند نیروی STATCOM به‌ حداکثر خود می‌رسد و حداکثر توان راکتیو خروجی تحت تاثیر مقدار ولتاژ قرار نمی‌گیرد. دیاگرام شماتیک و خصوصیات STATCOM در شکل‌های (۲-۴) و (۲-۵) نشان داده شده است [۴].

شکل (۲-۵) : مشخصات ترمینال STATCOM [4] شکل (۲-۴): ساختار پایه STATCOM [4]
همانگونه که در شکل دیده می‌شود اگر مبدل منبع ولتاژ فقط برای جبران‌سازی توان راکتیو به‌کار رود، ‌‌منبع انرژی DC می‌تواند با ‌یک خازن DC کوچک جایگزین شود. در صورتیکه توان تبادلی بین سیستم DC و AC فقط توان راکتیو باشد مبدل، ‌‌خازن را شارژ کرده و در سطح ولتاژ مورد نیاز نگه می‌دارد. مبدل از سیستم AC مقداری توان راکتیو جذب و آن‌‌‌را به‌عنوان تلفات داخلی مصرف می‌کند و ولتاژ خازن را در سطح ولتاز مورد نظر ‌‌‌‌نگه‌ می‌دارد. اگر ولتاژ تولیدی STATCOM از ولتاژ سیستم کمتر باشد، ‌‌STATCOM به‌عنوان ‌یک بار سلفی عمل نموده و توان راکتیو از سیستم جذب می‌کند. اگر STATCOM بخواهد‌‌ به‌عنوان خازن موازی عمل کند و توان راکتیو به ‌سیستم تزریق نماید، ‌‌ولتاژ آن باید بیشتر از ولتاژ سیستم باشد. بر‌خلاف SVC، STATCOM جریان خروجی را ‌‌می‌تواند مستقل از ولتاژ سیستم AC کنترل کند.
شکل (۲-۶)، ‌‌دیاگرام فازوری عملکر STATCOM را در دو حالت جذب و تولید توان راکتیو نشان می‌دهد.

شکل (۲-۶) : (الف) حالت عملکرد سلفی[۵]

شکل (۲-۶) : (ب) حالت عملکرد خازنی[۵]
۲-۱-۶-۱ مهمترین کاربردهای STATCOM [4]
کنترل دینامیکی ولتاژ
بهبود پایداری ولتاژ
حذف نوسانات توان در شبکه انتقال
کنترل توان حقیقی و راکتیو
۲-۱-۶-۲ اصول عملیات STATCOM‌
به‌طور فرض، مبدل قدرت به‌کار رفته در STATCOM می‌تواند هر دوی مبدل منبع ولتاژ (VSC) و مبدل منبع جریان (CSC) باشد. به‌ هر حال، در عمل VSC ترجیح داده می‌شود زیرا وسایل نیمه هادی قدرت در CSCها باید قابلیت بلوک کردن ولتاژ در دو جهت را داشته باشند. برای دستیابی به ‌این نوع مشخصه سوییچ‌زنی، یک دیود اضافی باید بصورت سری با یک سوییچ نیمه‌هادی مرسوم قرار بگیرد، وگرنه ساختار فیزیکی نیمه‌هادی باید اصلاح شود. VSCها با بازده بهتری نسبت به ‌CSCها می‌توانند کار کنند، در صورتیکه CSCها در کاربردهای توان بالا بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به ‌اینکه مبدل‌های VSC در کاربرد STATCOM مرسوم‌تر می‌باشند به ‌همین خاطر به ‌بررسی STATCOM هایی که از مبدل‌های VSC استفاده می‌کنند، می‌پردازیم. یک VSC مناسب بر اساس ملاحظات زیر انتخاب می‌شود [۶]:
ولتاژ نامی شبکه قدرت، هارمونیک جریان مورد نیاز، پیچیدگی سیستم کنترل و غیره.

۲٫۹۰

چهارم

خدمات غذا و نوشیدنی

۲٫۳۵

پنجم

جدول ‎۴-۳۷ میانگین رتبه ها و اولویت مربوط به متغیرهای تحقیق
همانطور که در جدول ۴-۳۶ مشاهده می گردد، عدد معنی داری از سطح خطای ۵درصد کمتر می باشد این بدان معناست که تفاوت میان رتبه های متغیرهای تحقیق معنی دار می باشد. لذا رتبه بندی مربوط به این متغیرها در جدول ۴-۳۷ ارائه شده است که بر اساس اطلاعات ارائه شده مشاهده می گردد که بالاترین رتبه مربوط به ایمنی و امنیت و کمترین رتبه مربوط به غذا و نوشیدنی هتل می باشد.

نتیجه گیری

در این فصل داده ها مورد تحلیل قرار گرفت. در قسمت اول آمار توصیفی و وضعیت گردشگران چینی که در هتل های مورد نظر اقامت داشته اند در غالب نمودار و جدول تشریح شد، سپس داده ها از لحاظ توزیع نرمال با آزمون کولموگروف اسمیرنوف مورد تحلیل قرار گرفت، و همانطور که مشاهده شد بعضی از متغیرها از توزیع نرمال برخوردار نبودند، بنابراین برای آزمون فرضیه ها از روش ناپارامتریک دو جمله ای استفاده شده است. همانطور که تحلیل ها نشان می دهد، گردشگران چینی کیفیت خدمات کارکنان، خدمات داخل اتاق، ایمنی و امنیت هتل، عوامل موقعیتی، خدمات غذا و نوشیدنی رضایت دارند درحالی که از تسهیلات و امکانات هتل، همچنین قیمت هتل ناراضی می باشند. سپس بخش های هر متغیر بر اساس میزان رضایت گردشگران با آزمون فریدمن رتبه بندی شده اند و در نهایت به رتبه بندی متغیرها پرداخته شده است. در فصل بعدی به نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات حاصل از تحلیل های این فصل خواهیم پرداخت.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

فصل پنجم : نتیجه گیری

مقدمه

یکی از قسمت های مهم تحقیق که می تواند راهی برای تبدیل نظریات به عمل برای موفقیت در آینده باشد، نتیجه گیری­های صحیح و پیشنهادات کاربردی و مناسب است. نتیجه گیری هایی که بر اساس تحلیل های صحیح برپا شده باشد، می تواند مشکلات موجود بر سر راه را که تحقیق به آن منظور طراحی شده بود را مرتفع کند. همانطور که در فصل اول مطرح گردید، هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی رضایت مندی گردشگران چینی از هتل های ۴ ستاره و ۵ ستاره شهر تهران می باشد، برای تحقق این هدف با بهره گرفتن از نتایج حاصل از فصل چهارم و نیز مبانی نظری ارائه شده فصل دوم، به بحث، تفسیر و در نهایت ارائه راهکارها می پردازیم.

تفسیر نتایج تحقیق

آمار توصیفی

با بررسی آمار توصیفی از نمونه های بررسی شده نتایج زیر قابل توجه بوده اند:

• ۸۶% پرسشنامه ها توسط آقایان و ۱۴% توسط خانم ها پر شده است، انتظار می رود چنانچه سهم خانم های شرکت کننده در نمونه ها بیشتر شود، نتایج متفاوتی به دست می آید. علت عدم تناسب این آمار به دو دلیل است: در فرایند توزیع پرسشنامه معمولا در تورها، خانم های چینی از پرکردن پرسشنامه سر باز می زنند و این کار را به همراه آقای خود واگذار می کنند و از طرف دیگر تعداد خانم ها در سفرهای تجاری بسیار اندک است.

• ۸۸% پرسشنامه ها توسط گردشگران سرزمین اصلی چین پر شده و می توان گفت نتایج این مطالعه انعکاسی از نظرات گردشگران سرزمین اصلی چین است.

• ۷۶% نمونه ها گردشگران متاهل می باشند. ۶۰% نمونه ها را گردشگران ۲۶ تا ۴۵ سال تشکیل داده اند، این گروه سنی از نظر کارشناسان گردشگری بهترین گروه از گردشگران هستند که می توان بر روی آن ها سرمایه گذاری کرد تا از آن ها مشتریانی وفادار ساخت (رحیم پور, ۱۳۹۲).

• بیش از نیمی از گردشگران دارای تحصیلات لیسانس، و ۲۶% دارای تحصیلات فوق لیسانس هستند.

• میانگین درآمد سالانه ۳۵% از خانوارهای گردشگران بین ۱۵۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دلار می باشد.

• هدف از سفر نیمی از گردشگران تجارت بوده و پس از آن گردشگران تفریحی وتاریخی فرهنگی قرار دارند، بر همین اساس نیمی از آن ها با همکاران خود به ایران سفر کرده اند و تعداد بسیار اندکی تنها به ایران آمده اند. به گفته رحیمی(۱۳۹۲)، هزینه تورهای تجاری بسیار بالاتر از تورهای تفریحی است، و به این دلیل هزینه های چنین سفری معمولا توسط سازمان ها پرداخت می شود و در نتیجه شرکت کنندگان انتظار سرویس دهی بهتری دارند. برای آژانس مسافرتی، سازماندهی یک تور اداری یا تجاری در ازای هر نفر بسیار مناسب تر از سازماندهی یک سفر خصوصی و تفریحی در طول تعطیلات است (رحیم پور, ۱۳۹۲).

• ۳۴% گردشگران رزور خود را از طریق ایمیل و ۲۶% آن ها از طریق فکس رزرو خود را انجام داده اند و مشاهده شده سهم رزرواسیون اینترنتی بسیار اندک است. همچنین ۲۹% از آن ها هتل خود را از روزنامه ها و مجلات انتخاب کرده اند و ۱۵% بر مبنای پیشنهاد آژانس های مسافرتی عمل کرده اند، شبکه های اجتماعی نیز ۱۲% سهم انتخاب هتل را داشته اند.

• مدت اقامت ۳۷% از این گردشگران بین ۳ تا ۷ شب بوده است، ۳۳% ۱ تا ۲ شب و ۲۰% بین ۸ تا ۱۴ شب در تهران اقامت داشته اند.

تحلیل متغیرهای تحقیق

همانطور که مشاهده شد از ۷ بخش عنوان شده، گردشگران از ۵ بخش ابراز رضایت کرده اند و از ۲ بخش ابراز نارضایتی بوده اند. بر اساس اعداد به دست آمده از آزمون دو جمله ای بخش های مورد رضایت تا عدم رضایتی به صورت طیف زیر است:

خدمات کارکنان

تسهیلات و خدمات داخل اتاق

ایمنی و امنیت

موقعیت هتل

خدمات غذا و نوشیدنی

تسهیلات عمومی هتل

قیمت
ناراضی
راضی
رضایت
ناراضی

شکل ‎۵‑۱ خلاصه نتایج تحقیق به صورت طیفی از رضایت
در اینجا برای تفسیر نتایج ابتدا از قسمت هایی با بیشترین میزان نارضایتی آغاز می کنیم.

نگاهی به وضعیت بورس اوراق بهادار در ایران و بررسی کاستیهای آن
عمر بورس اوراق بهادار در ایران به کمتر از چهل سال می رسد و بررسی سالهای رشد این سازمان حاکی از دوران قابل تفکیک در طول این سالها می باشد. در زیر به بررسی این دوره ها پرداخته می شود و کاستیهای آن مورد بحث قرار می گیرد. پر واضح است که بسیاری از کاستیها و مسایل بیشتر در سالهای اخیر به واسطه رشد و توسعه بازارهای مشابه خارجی، گسترده شدن سازمان در مناطق و رشد حجم و ارزش بازار بروز کرده است، مسایلی که شاید در دوره های قبل نه چشمگیر بوده و نه نیاز به رفع آنها و یا پیشرفت در آن زمینه ها احساس می شده است (جعفرپور و فتحی، ۱۳۸۵)۰
بورس اوراق بهادار تهران
بورس اوراق بهادار تهران در سال ۱۳۴۶ تاسیس گردید، ولی در واقع از سال ۱۳۶۸، در چارچوب برنامه ۵ ساله اول توسعه اقتصادی و اجتماعی و فرهنگی تجدید فعالیت بورس اوراق بهادار تهران به عنوان زمینه ای برای اجرای سیاست خصوصی سازی بیشتر مورد توجه قرار گرفت. جدول ۲-۱- سیر تکاملی سازمان بورس در ایران را نشان می دهد:

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول ۲-۱- سیر تکاملی سازمان بورس در ایران

تاریخ
دوره
رویداد
۱۳۴۶-۱۳۴۶
دوران تشکیل و ایجاد بورس تهران
١٣۴۶ سال تأسیس بورس اوراق بهادار تهران
پذیرش شرکت نفت پارس، اوراق قرضه دولتی، اسناد خزانه، اوراق قرضه سازمان گسترش مالکیت صنعتی و اوراق قرضه عباس آباد در بورس تهران
بازاری با شش بنگاه اقتصادی با ۲/۶ میلیارد ریال سرمایه
۱۵ میلیون ریال ارزش مبادلات در بورس
۱۳۶۸-۱۳۵۸
دوران فترت و قطع حیات
تصویب لایحه قانون اداره امور بانکها و ملی شدن آنها
بانکهای تجاری و تخصصی کشور در چهار چوب ٩ بانک شامل ۶ بانک تجاری و ٣ بانک تخصصی ادغام و ملی شدند. شرکتهای بیمه نیز در یکدیگر ادغام گردیدند و به مالکیت دولتی در آمدند
تصویب قانون حفاظت و توسعه صنایع ایران در تیر ١٣۵٨ باعث گردید تعداد زیادی از بنگاه های
اقتصادی پذیرفته شده در بورس از آن خارج شوند. به گونه ای که تعداد آنها از ١٠۵ شرکت و مؤسسه اقتصادی در سال ١٣۵٧ به ۵۶ شرکت در پایان سال ١٣۶٧ کاهش یافت. ارزش مبادلات بیش از ١۵٠ میلیارد ریال ۱۳۸۱-۱۳۶۷ دوران تجدید حیات بهبود در نظام بانکداری بدون ربا و فعالتر شدن بانکها پایان جنگ تحمیلی و فعالتر شدن فعالیتهای عمرانی کشور مشکلات نظام ارزی کشور، بحران سال ١٣٧۴ و ١٣٧٠ و خروج از آن از طریق تزریق پول در بازار
توسط بانکهای دولتی
نگاهی گذرا به خصوصی سازی شرکتهای دولتی (دوره آغاز اولی)

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

(پلی‌تکنیک تهران)

طراحی سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری جانبی و دینامیک غلت خودرو

ارائه شده برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

تهیه شده توسط: شهاب رحیمی

استاد راهنما: دکتر نراقی

دانشکده مهندسی مکانیک

بهمن ۱۳۹۱

قدردانی

بدین وسیله از زحمات استاد راهنما، آقای دکتر نراقی برای ارائه راهنمایی­های ارزنده در طول انجام این پایان نامه قدردانی می ­نمایم. همچنین از همکاری مهندس سینا چراغی و مهندس دانیال چودن کمال تشکر را دارم. از اعضاء خانواده که در طول انجام این پایان نامه با صبر و تحمل مشکلات را پذیرا بودند نیز سپاسگزارم.

اینجانب شهاب رحیمی متعهد می‌شوم که مطالب مندرج در این پایان نامه حاصل کار پژوهشی اینجانب تحت نظارت و راهنمایی اساتید دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده و به دستاوردهای دیگران که در این پژوهش از آنها استفاده شده است مطابق مقررات و روال متعارف ارجاع و در فهرست منابع و مآخذ ذکر گردیده است. این پایان نامه قبلاً برای احراز هیچ مدرک هم‌سطح یا بالاتر ارائه نگردیده است.

در صورت اثبات تخلف در هر زمان، مدرک تحصیلی صادر شده توسط دانشگاه از درجه اعتبار ساقط بوده و دانشگاه حق پیگیری قانونی خواهد داشت.

کلیه نتایج و حقوق حاصل از این پایان نامه متعلق به دانشگاه صنعتی امیرکبیر می‌باشد. هرگونه استفاده از نتایج علمی و عملی، واگذاری اطلاعات به دیگران یا چاپ و تکثیر، نسخه‌برداری، ترجمه و اقتباس از این پایان نامه بدون موافقت کتبی دانشگاه صنعتی امیرکبیر ممنوع است. نقل مطالب با ذکر مآخذ بلامانع است.

شهاب رحیمی

چکیده

علاوه بر ناپایداری جانبی، یکی از تهدیدهای عمده برای خودروهای سواری به ویژه خودروهای شاسی­بلند، خطر واژگونی است. در این پایان نامه یک استراتژی هماهنگی بر اساس منطق فازی، برای عملکرد یکپارچه زیرسیستم­های فعال فرمان، دیفرانسیل، ترمز و میله ضدغلت طراحی شده است. تحلیل­های جداگانه روی هر یک از زیرسیستم­ها به طور مستقل و نیز اثر هم­افزایی آنها صورت گرفته است. این استراتژی هماهنگی تلاش می­ کند ضمن حفظ شتاب طولی مطلوب راننده تداخل میان زیرسیستم­ها و اهداف کنترلی آنها را که عبارتند از: تعقیب نرخ چرخش، شتاب جانبی و حرکت غلت خودرو، تا حد امکان برطرف نماید و مصالحه­ای میان آنها برقرار سازد. بررسی عملکرد این استراتژی در غیاب دیفرانسیل فعال نیز نتایج موفقی را به همراه داشته است. زاویه لغزش جانبی و نرخ چرخش به عنوان شاخص­ های پایداری جانبی و زاویه غلت، نرخ غلت و انتقال وزن جانبی به عنوان شاخص­ های پایداری غلت در نظر گرفته شده ­اند. نتایج شبیه­سازی بر روی یک مدل ده درجه آزادی ساخته شده در نرم­افزار Simulink نشان می­دهد که عملکرد سیستم یکپارچه نسبت به عملکرد مستقل تک­تک زیرسیستم­ها بهبود داشته و پایداری غلت در کنار پایداری جانبی حفظ شده است. همچنین، نتایج شبیه­سازی برای مانور «بدترین حالت» حاکی از عملکرد رضایت­بخش این سیستم یکپارچه است. نتایج با مدلسازی در محیط نرم­افزار Carsim صحه­گذاری شده است.

کلمات کلیدی:

کنترل یکپارچه، کنترل پایداری، کنترل غلت، فرمان فعال، دیفرانسیل فعال، ترمز فعال

فهرست مطالب

فصل اول – پیشگفتار

۱-۱ ضرورت تحقیق ۳

۱-۲ پیشینه کنترل پایداری خودرو ۵

۱-۲-۱ کنترل نرخ چرخش ۵

۱-۲-۲ کنترل لغزش جانبی ۷

۱-۲-۳ کنترل غلت ۹

۱-۳ تعریف مسئله ۱۱

۱-۴ طرح­نمای پایان نامه ۱۱

فصل دوم – مدل­سازی خودرو

۲-۱ مقدمه ۱۴

۲-۲ مدل ده درجه آزادی ۱۴

۲-۲-۱ فرضیات مدل ۱۴

۲-۲-۲ معادلات دینامیک ۱۵

۲-۳ مدل راننده ۲۳

۲-۴ صحه­گذاری حلقه­باز مدل به کمک نرم­افزار CarSim 25

فصل سوم – طراحی کنترلر

۳-۱ مقدمه ۳۲

۳-۲ اندازه ­گیری متغیرها ۳۳

۳-۳ زیرسیستم­های کنترلی ۳۴

۳-۳-۱ سیستم فرمان فعال جلو ۳۴

۳-۳-۲ سیستم دیفرانسیل فعال ۳۴

۳-۳-۳ سیستم ترمز فعال ۳۴

۳-۳-۴ سیستم تنظیم لغزش / ترمز ضد قفل ۳۵

۳-۳-۵ سیستم فعال غلت -میله ضد غلت- ۳۵

۳-۴ مدل ساده شده خودرو برای طراحی کنترلر ۳۶

۳-۵ مدل مرجع ۳۷

۳-۵-۱ نرخ چرخش ۳۷

۳-۵-۲ شتاب طولی ۳۹

۳-۵-۳ شتاب جانبی ۳۹

۳-۶ طراحی کنترلر فرمان فعال ۳۹

۳-۷ طراحی کنترلر دیفرانسیل فعال ۴۱

۳-۸ طراحی کنترلر ترمز فعال ۴۲

۳-۹ طراحی کنترلر تنظیم لغزش فعال / ترمز ضد قفل ۴۵

۳-۱۰ طراحی کنترلر فعال غلت- میله ضدغلت- ۴۷

۳-۱۱ استراتژی هماهنگی ۵۰

۳-۱۱-۱ بررسی تداخلات ممکن بین اهداف زیرسیستم­ها ۵۰

۳-۱۱-۲ انتخاب استراتژی هماهنگی مناسب ۵۰

۳-۱۱-۳ طراحی یکپارچه­ساز فازی ۵۳

فصل چهارم – شبیه­سازی و نتایج

۴-۱ مقدمه ۵۹

۴-۲ تحلیل عملکرد زیرسیستم­ها ۶۰

۴-۲-۱ کنترل فرمان فعال ۶۰

۴-۲-۲ کنترل دیفرانسیل فعال ۶۵

۴-۲-۳ کنترل ترمز فعال ۷۰

۴-۲-۵ کنترل فعال غلت -میله ضدغلت- ۷۶

۴-۳ ارزیابی عملکرد یکپارچه­ساز ۸۲

) ۸۲

) ۸۹

۴-۴ مقایسه زیرسیستم­ها و سیستم کنترل یکپارچه ۹۶

۴-۴ صحه­گذاری حلقه­بسته (سیستم کنترل یکپارچه) توسط نرم­افزار CarSim 101

۴-۵ مانور بدترین حالت ۱۰۷

فصل پنجم – نتیجه ­گیری و پیشنهادها

۵-۱ نتیجه ­گیری ۱۱۵

۵-۲ پیشنهادها ۱۱۶

مراجع ۱۱۷

پیوست الف – سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال ۱۱۵

پیوست ب- مقادیر عددی پارامترهای خودرو ۱۲

فهرست جدول­ها

جدول ۳-۱ شیوه پسخوراند متغیرها ۳۲

جدول ۳-۲ ضرایب کنترلر فرمان فعال ۳۹

جدول ۳-۳ ضرایب کنترلر دیفرانسیل فعال ۴۰

جدول ۳-۴ ضرایب کنترلر ترمز فعال ۴۲

جدول ۳-۵ ضرایب کنترلر تنظیم لغزش فعال / ترمز ضد قفل ۴۶

جدول ۳-۶ ضرایب کنترلر فعال غلت –میله ضدغلت- ۴۸

جدول ۳-۷ قوانین هماهنگی در حضور دیفرانسیل فعال ۵۴

جدول۴-۱ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم فرمان فعال ۶۴

جدول ۴-۲ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۹

جدول ۴-۳ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم ترمز فعال ۷۴

جدول ۴-۴ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم کنترل فعال غلت ۸۰

جدول ۴-۵ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۸

جدول ۴-۶ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۵

جدول الف-۱ قوانین هماهنگی بدون دیفرانسیل فعال ۱۲۱

جدول الف-۲ مقایسه بیشینه خطا با خودروی بدون کنترل برای سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال ۱۲۳

جدول الف-۳ مقایسه مقادیر کاهش بیشینه خطا در سیستم بدون دیفرانسیل فعال با سیستم با دیفرانسیل فعال ۱۲۳

جدول ب مقادیر عددی پارامترهای خودرو ۱۲۵

فهرست شکل­ها

شکل ۱-۱ سیستم­های ایمنی غیرفعال ۳

شکل ۱-۲ سیستم­های ایمنی فعال ۳

شکل ۱-۳ الگوریتم پیشخوراند برای فرمان فعال ۵

شکل ۱-۴ الگوریتم پسخوراند برای فرمان فعال ۵

شکل ۱-۵ کنترل نرخ چرخش به روش پیشخوراند-پسخوراند ۶

شکل ۱-۶ کنترل زاویه لغزش جانبی در شرایط پایا با فرمان فعال ۶

شکل ۲-۱ دستگاه مختصات متصل به بدنه ۱۴

شکل ۲-۲ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک طولی، جانبی و چرخش ۱۵

شکل ۲-۳ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک عمودی و غلت ۱۶

شکل ۲-۴ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک فراز ۱۷

شکل ۲-۵ نمودار پیکره آزاد برای جرم فنربندی نشده جلو ۱۹

شکل ۲-۶ نمودار نیروهای طولی و جانبی تایر بر حسب لغزش طولی و جانبی ۲۱

شکل ۲-۷ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک دورانی چرخ ۲۲

شکل ۲-۸ مدل راننده ۲۴

شکل ۲-۹ صفحه اصلی نرم­افزار CarSim 25

شکل ۲-۱۰ زاویه فرمان مانور صحه­گذاری ۲۶

شکل ۲-۱۱ نتایج صحه­گذاری مدل حلقه باز توسط نرم­افزار CarSim (رفتار دینامیکی) ۲۷

شکل ۲-۱۲ نتایج صحه­گذاری مدل حلقه باز توسط نرم­افزار CarSim (انتقال وزن جانبی) ۲۸

شکل ۲-۱۳ نتایج صحه­گذاری مدل حلقه باز توسط نرم­افزار CarSim (سیستم تعلیق) ۲۹

شکل ۳-۱ شمای کلی کنترلر ۳۱

شکل ۳-۲ نمودار پیکره آزاد برای مدل سه درجه آزادی ۳۵

شکل ۳-۳ نمودار تغییرات w بر حسب β ۴۱

شکل ۳-۴ منطق ترمزگیری برای اصلاح نرخ چرخش ۴۳

شکل۳-۵ استراتژی هماهنگی در حالت شتاب­گیری ۵۱

شکل۳-۶ استراتژی هماهنگی در حالت حفظ سرعت ۵۲

شکل۳-۷ استراتژی هماهنگی در حالت ترمزگیری ۵۳

شکل ۳-۸ توابع عضویت فازی برای متغیرهای ورودی ۵۳

شکل ۳-۹ توابع عضویت فازی برای متغیرهای خروجی ۵۳

شکل ۳-۱۰ سطح فازی برای متغیر خروجی W_ASC ۵۵

شکل ۳-۱۱ سطح فازی برای متغیر خروجی W_ADC ۵۵

شکل ۳-۱۲ سطح فازی برای متغیر خروجی W_ABC ۵۶

شکل ۴-۱ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم فرمان فعال ۵۹

شکل ۴-۲ پاسخ نرخ چرخش برای سیستم فرمان فعال ۶۰

شکل ۴-۳ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم فرمان فعال ۶۱

شکل ۴-۴ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم فرمان فعال ۶۲

شکل ۴-۵ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم فرمان فعال ۶۳

شکل ۴-۶ نمودار تلاش کنترلی برای سیستم فرمان فعال ۶۳

شکل ۴-۷ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۴

شکل ۴-۸ پاسخ نرخ چرخش برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۵

شکل ۴-۹ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۶

شکل ۴-۱۰ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۷

شکل ۴-۱۱ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۸

شکل ۴-۱۲ نمودار تلاش کنترلی برای سیستم دیفرانسیل فعال ۶۹

شکل ۴-۱۳ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم ترمز فعال ۶۹

شکل ۴-۱۴ پاسخ نرخ چرخش برای سیستم ترمز فعال ۷۰

شکل ۴-۱۵ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم ترمز فعال ۷۱

شکل ۴-۱۶ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم ترمز فعال ۷۲

شکل ۴-۱۷ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم ترمز فعال ۷۳

شکل ۴-۱۸ نمودار تلاش کنترلی برای سیستم ترمز فعال ۷۴

شکل ۴-۱۹ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم کنترل فعال غلت ۷۵

شکل ۴-۲۰ پاسخ نرخ چرخش برای سیستم کنترل فعال غلت ۷۶

شکل ۴-۲۱ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم کنترل فعال غلت ۷۷

شکل ۴-۲۲ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم کنترل فعال غلت ۷۸

شکل ۴-۲۳ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم کنترل فعال غلت ۷۹

شکل ۴-۲۴ نمودار تلاش کنترلی برای سیستم کنترل فعال غلت ۸۰

شکل ۴-۲۵ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۱

شکل ۴-۲۶ پاسخ دینامیک چرخش برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۲

شکل ۴-۲۷ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۳

شکل ۴-۲۸ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۴

شکل ۴-۲۹ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۸۵

شکل ۴-۳۰ نمودار زاویه فرمان و گشتاور چرخ­ها برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۶

شکل ۴-۳۱ نمودار گشتاور فعال غلت برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۷

شکل ۴-۳۲ نمودار ضرایب وزنی سیستم­ها برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح خشک ۸۷

شکل ۴-۳۳ مانور تغییر مسیر دوگانه برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۸۸

شکل ۴-۳۴ پاسخ دینامیک چرخش برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۸۹

شکل ۴-۳۵ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۰

شکل ۴-۳۶ پاسخ دینامیک غلت برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۱

شکل ۴-۳۷ پاسخ دینامیک طولی برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۲

شکل ۴-۳۸ نمودار زاویه فرمان و گشتاور چرخ­ها برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۳

شکل ۴-۳۹ نمودار گشتاور فعال غلت برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۴

شکل ۴-۴۰ نمودار ضرایب وزنی سیستم­ها برای سیستم کنترل یکپارچه روی سطح لغزنده ۹۴

شکل ۴-۴۱ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش خطای نرخ چرخش ۹۶

شکل ۴-۴۲ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش خطای شتاب جانبی ۹۶

شکل ۴-۴۳ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش خطای لغزش جانبی ۹۷

شکل ۴-۴۴ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش شاخص غلت ۹۸

شکل ۴-۴۵ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش افت سرعت ۹۸

شکل ۴-۴۶ مقایسه سیستم­های کنترلی در کاهش انحراف از مسیر ۹۹

شکل ۴-۴۷ مانور تغییر مسیر دوگانه ۱۰۰

شکل ۴-۴۸ پاسخ دینامیک جانبی ۱۰۱

شکل ۴-۴۹ پاسخ دینامیک جانبی (ادامه) ۱۰۲

شکل ۴-۵۰ پاسخ دینامیک غلت ۱۰۲

شکل ۴-۵۱ پاسخ دینامیک غلت (ادامه) ۱۰۳

شکل ۴-۵۲ زاویه فرمان ۱۰۴

شکل ۴-۵۳ گشتاور رانشی چرخ­ها ۱۰۴

شکل ۴-۵۴ گشتاور ترمزی چرخ­ها ۱۰۵

شکل ۴-۵۵ پاسخ دینامیک طولی ۱۰۵

شکل ۴-۵۶ نتیجه حل مسئله بهینه­سازی با تابع هدف LLT ۱۰۶

شکل ۴-۵۷ مسیر خودرو در مانور بدترین حالت ۱۰۷

شکل ۴-۵۸ پاسخ دینامیک چرخش در مانور بدترین حالت ۱۰۷

شکل ۴-۵۹ پاسخ دینامیک جانبی در مانور بدترین حالت ۱۰۸

شکل ۴-۶۰ پاسخ دینامیک غلت در مانور بدترین حالت ۱۰۹

شکل ۴-۶۱ پاسخ دینامیک طولی در مانور بدترین حالت ۱۱۰

شکل ۴-۶۲ زاویه فرمان در مانور بدترین حالت ۱۱۱

شکل ۴-۶۳ گشتاور چرخ­ها در مانور بدترین حالت ۱۱۱

شکل ۴-۶۴ گشتاور فعال غلت در مانور بدترین حالت ۱۱۲

شکل ۴-۶۵ وزن فعالیت زیرسیستم­ها در مانور بدترین حالت ۱۱۷

شکل الف-۱ استراتژی هماهنگی بدون دیفرانسیل فعال در حالت شتاب­گیری ۱۱۹

شکل الف-۲ استراتژی هماهنگی بدون دیفرانسیل فعال در حالت حفظ سرعت ۱۱۹

شکل الف-۳ استراتژی هماهنگی بدون دیفرانسیل فعال در حالت ترمزگیری ۱۱۹

شکل الف-۴ پاسخ دینامیک چرخش برای سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال ۱۲۱

شکل الف-۵ پاسخ لغزش جانبی برای سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال ۱۲۱

شکل الف-۶ پاسخ دینامیک جانبی برای سیستم کنترل یکپارچه بدون دیفرانسیل فعال ۱۲۲

فهرست نمادها

α

زاویه لغزش چرخ

h_cg

ارتفاع مرکز جرم فنربندی شده از محورهای غلت و فراز

β

زاویه لغزش جانبی خودرو

β_susp,i

ضریب مستهلک­کننده تعلیق

I_PC

لختی دورانی جرم فنربندی شده حول محور فراز

δ

زاویه فرمان چرخ

I_RC

لختی دورانی جرم فنربندی شده حول محور غلت

δ_susp,i

تغییر طولی استاتیکی فنر تعلیق

I_z

لختی دورانی خودرو حول محور z
θ

زاویه چرخش

K_i

ضریب فنر تعلیق

λ_i, η_i, κ_i, ε_i

ضرایب کنترلرهای مود لغزشی

K_P,i, T_I,i

ضرایب کنترلر PD

μ

ضریب اصطکاک چرخ با جاده

L_f

فاصله مرکز جرم از جلوی خودرو

σ_x

لغزش طولی چرخ

L_r

فاصله مرکز جرم از عقب خودرو

φ

زاویه غلت جرم فنربندی شده

m

جرم خودرو

a_x

شتاب طولی خودرو

m_s

جرم فنربندی شده

a_x,des

شتاب طولی مطلوب راننده

m_u

جرم فنربندی نشده

a_y

شتاب جانبی خودرو

r

نرخ چرخش خودرو

C_d

ضریب مقاومت هوا

r_des

نرخ چرخش مرجع

C_α

سفتی جانبی تایر

r_target

نرخ چرخش هدف (اشباع شده)

C_σ

سفتی طولی تایر

R_w

شعاع چرخ

f_inst

شاخص ناپایداری جانبی

t_f

فاصله بین چرخ­های راست و چپ جلو

f_r

ضریب مقاومت غلت تایر

t_r

فاصله بین چرخ­های راست و چپ عقب

F_x,i

نیروی طولی تایر

U_i

ارتفاع پروفیل جاده

F_y,i

نیروی جانبی تایر

W_ABC

وزن فعالیت سیستم ترمز فعال

F_z,i

نیروی عمودی تایر

W_ADC

وزن فعالیت سیستم دیفرانسیل فعال

g

شتاب گرانش ثقل

W_ASC

وزن فعالیت سیستم فرمان فعال

x, y, z

مختصات مرکز جرم خودرو در دستگاه بدنه

u_d

سرعت طولی مطلوب خودرو

فصل اول

پیشگفتار

۱-۱ ضرورت تحقیق

در سال­های اخیر، موسسات دولتی و خصوصی، تحقیقات گسترده­ای را روی فناوری­های ایمنی فعال^[۱] خودرو انجام داده­اند. تخمین زده شده است که در کشورهای عضو اتحادیه اروپا، هزینه­ های مستقیم و غیرمستقیم ناشی از سوانح جاده­ای در سال ۲۰۰۹، ۱۳۰ میلیارد یورو بوده است [۱]. یکی از موثرترین راه­کارهای کاهش این سوانح، استفاده از سیستم­های یکپارچه کنترل پایداری است [۲]. موسسه NHTSA^[2] آمریکا تخمین زده است که به­ کارگیری سیستم­های الکترونیکی کنترل پایداری^[۳] (ESC)، رخداد سوانح برای یک خودروی سواری را تا ۳۴% و همین سوانح را برای خودروهای شاسی­بلند^[۴] (SUV) تا ۵۹% کاهش داده است. میزان این کاهش، در سوانح منجر به واژگونی^[۵] بسیار بیشتر بوده است [۲].

در زمینه ایمنی خودرو، تلاش­ های گسترده­ای صورت گرفته که در یک تقسیم ­بندی، آنها را به دو بخش غیرفعال^[۶] و فعال^[۷] تقسیم می­نمایند. کلیه تمهیداتی که برای حفظ جان سرنشینان پس از وقوع تصادف به کار می­روند، در زمره روش­های غیرفعال ایمنی خودرو هستند که از آن جمله می­توان کیسه هوا، کمربند ایمنی، محافظ سر و جاذب ضربه را نام برد (شکل ۱-۱). این روش­ها موضوع بحث این پایان نامه نیستند. در سوی دیگر، روش­های فعال قرار دارند که شامل سیستم­های اخطار خروج از خط، سیستم هشدار برخورد و کنترلرهایی هستند که به منظور حفظ پایداری خودرو و پیشگیری از وقوع سانحه به کار می­روند (شکل ۱-۲). در سیستم­های فعالِ اشاره شده، دو مورد اول صرفاً سیستم­های هشداردهنده هستند، در حالی که سیستم­های کنترل پایداری، مستقیماً بر دینامیک خودرو اثر می­گذارند. این روش­ها امروزه به طور گسترده­ای توسعه یافته­اند و مهم­ترین آنها سیستم­های ترمز ضدقفل، تنظیم­کننده لغزش چرخ­ها، فرمان فعال، ترمز فعال، دیفرانسیل فعال و تعلیق نیمه­فعال و فعال هستند. این سیستم­ها عملاً با هدف تنظیم رفتار مجموعه ­ای از متغیرهای دینامیکی خودرو مانند نرخ چرخش، لغزش جانبی، لغزش طولی و متغیرهای غلت طراحی می­گردند. در بخش­های بعدی، شرح مختصری از روش­های مذکور می ­آید.

شکل ۱-۱ سیستم­های ایمنی غیرفعال [۳]

شکل ۱-۲ سیستم­های ایمنی فعال [۳]

۱-۲ پیشینه کنترل پایداری خودرو

۱-۲-۱ کنترل نرخ چرخش

یکی از معیارهای مهم پایداری جانبی و چرخشی خودرو، نرخ چرخش^[۸] آن می­باشد. در مانورهای سریع و ناگهانی، ممکن است برای خودرو یکی از دو وضعیت کم­فرمانی^[۹] یا بیش­فرمانی^[۱۰] حاد پیش آید که در آنها به ترتیب، نرخ چرخش خودرو بسیار کمتر و بیشتر از مقدار مطلوب (که وابسته به سرعت و زاویه فرمان راننده است) می­باشد. بنابراین، این معیار یکی از مسائل مورد توجه در رفتار خودرو است.

به منظور کنترل نرخ چرخش خودرو، از عملگرهای گوناگونی استفاده شده است که برخی از آنها عبارتند از فرمان (زاویه چرخ­ها)، دیفرانسیل (نیروی رانش اختلافی زیر چرخ­ها)، ترمز (ترمزگیری اختلافی بین چرخ­های راست و چپ)، سیستم تعلیق (توزیع بار عمودی بین چرخ­ها و در نتیجه تغییر نیروهای طولی و جانبی).

منینگ^[۱۱] و همکاران [۴] مروری بر این تحقیقات داشته اند. در این مرور، اشاره شده که کرامر^[۱۲] و همکاران از فرمان فعال^[۱۳] و الگوریتم پیشخوراند^[۱۴] استفاده کرده ­اند (شکل ۱-۳). در این روش، کنترلر با افزایش زاویه فرمان اعمالی راننده، زمان پاسخ را کاهش می­دهد. روش متداول­تر، الگوریتم­های پسخوراند^[۱۵] هستند که در آنها، کنترلر با اصلاح زاویه چرخ­ها تلاش می­ کند نرخ چرخش را به نرخ چرخش مطلوب یک مدل مرجع برساند (شکل ۱-۴). در ادامه مرور اشاره شده که آکرمن^[۱۶] و همکاران (۱۹۹۲، ۱۹۹۶ و ۱۹۹۷) تحقیقاتی جداگانه در زمینه جداسازی^[۱۷] دینامیک چرخش از دینامیک جانبی انجام داده­اند با این هدف که راننده مسیر مطلوب را دنبال کند و کنترلر اغتشاشات ناشی از بادهای جانبی و سطوح اصطکاکی متفاوت در جاده را حذف کند.

شکل ۱-۳ الگوریتم پیشخوراند برای فرمان فعال [۴]

شکل ۱-۴ الگوریتم پسخوراند برای فرمان فعال [۴]

ماتسوموتو^[۱۸] و همکاران (۱۹۹۲) به شرح سیستم اولیه «توزیع نیروی ترمز» (BFD^[19]) مورد استفاده در نیسان می ­پردازد. در این سیستم و همچنین سیستم­های مشابه «کنترل مستقیم پایداری^[۲۰]» (مورد استفاده در BMW)، از روش کنترل تعقیبی پیشخوراند-پسخوراند استفاده می­ شود (شکل ۱-۵). نکته مهم اینجاست که اگر هدف کنترلر تامین همزمان پایداری خودرو و راحتی سرنشینان باشد، به جز در مواردی که راننده قصد ترمزگیری داشته باشد، استفاده از این سیستم به علت کاهش ناخواسته سرعت قدری نامطلوب است. اما، چنان­چه تنها هدف، پایداری باشد، ترمز قوی­ترین ابزار برای این منظور به شمار می­رود. با این حال، باید توجه داشت که ترمز بیشتر برای کاهش لغزش جانبی به کار می­رود تا کنترل نرخ چرخش.

شکل ۱-۵ کنترل نرخ چرخش به روش پیشخوراند-پسخوراند [۴]

۱-۲-۲ کنترل لغزش جانبی

از قدیمی­ترین روش­های کمینه نمودن زاویه لغزش جانبی، کنترل پیشخوراند خطی سیستم­های فرمان عقب فعال^[۲۱] است [۵]. شکل ۱-۶ شمای کلی این روش را نمایش می­دهد. در این الگوریتم، قانون کنترل از حل مدل دو درجه آزادی خودرو برای صفر شدن لغزش جانبی محاسبه می­گردد.

شکل ۱-۶ کنترل زاویه لغزش جانبی در شرایط پایا با فرمان فعال [۴]

روش­های اولیه، مبتنی بر استخراج قانون کنترل بر اساس شرایط پایا بودند. در سال ۱۹۹۴، ایناگاکی^[۲۲] [۶] پیشنهاد کرد برای تحلیل بهتر دینامیک پاسخ، از جمله استهلاک و فرکانس طبیعی آن، کنترلر بر اساس رفتار خودرو در صفحه فاز طراحی گردد. در این روش، طراحی قانون کنترل بر اساس مقادیر لغزش جانبی و نرخ آن صورت می­پذیرد. یاسویی^[۲۳] و همکاران [۷] در سال ۱۹۹۶، نتایجی تجربی از این رویکرد را بر روی یک نمونه Aisin Seiki که از ترمز فعال استفاده می­کرد ارائه کردند.

مطالعات متعددی نیز روی تاثیر سیستم­های کنترل یکپارچه بر لغزش جانبی صورت گرفته است. از آن جمله اسمکمن^[۲۴] [۸] در سال ۲۰۰۰، عملکرد سیستم ترمز فعال را با سیستم یکپارچه ترمز فعال و کنترل بار چرخ^[۲۵] (تعلیق فعال) مقایسه کرده و نتیجه گرفته است که ترمزگیری اختلافی، بیشترین اثر را بر دینامیک جانبی می­ گذارد، اما در سرعت طولی مطلوب راننده تداخل ایجاد می­ کند. در حالی که کنترل بار چرخ، اگرچه اثر ناچیزی بر دینامیک طولی دارد، اما توانایی ایجاد گشتاورهای چرخشی مورد نیاز بزرگ را ندارد. در استراتژی هماهنگی ارائه شده در آن تحقیق، تا زمانی که چرخ­ها به اشباع برسند، تعلیق فعال عمل می­ کند و از آن پس، ترمز وارد عمل می­ شود.

در مطالعاتی مشابه، سِلبی^[۲۶] و همکاران [۹] (۲۰۰۲) و هی^[۲۷] و همکاران [۱۰] (۲۰۰۴) ترکیب ترمز فعال / دیفرانسیل فعال را با فرمان فعال چرخ­های جلو، به منظور به تعویق انداختن عملکرد ترمز فعال (عدم کاهش ناخواسته سرعت) بررسی کردند و در هر دو تحقیق به روشنی مشاهده شد که این رویکرد یکپارچه­سازی، تداخل در دینامیک طولی را در مقایسه با ترمز فعال تنها، به میزان قابل توجهی به تعویق می­ اندازد.

همچنین، مطالعات متعددی در زمینه کنترل مقاوم^[۲۸] برای جبران خطای مدل­سازی و تغییر پارامترها صورت گرفته است. از آن جمله، اَبه و همکاران [۱۱] (۲۰۰۱) و فوروکاوا^[۲۹] و اَبه^[۳۰] [۱۲] (۱۹۹۶) از کنترل مود لغزشی (که از روش­های متداول کنترل مقاوم است) برای تعقیب یک پاسخ مطلوب زاویه لغزش جانبی استفاده نمودند.

مشکلی عملی که در تمام روش­های کنترل پسخوراند و مدل­مرجع لغزش جانبی وجود دارد، تخمین لغزش جانبی (β) خودرو و ضریب اصطکاک تایرها با سطح جاده (μ) می­باشد. بهترین روش ارائه شده برای تخمین β، ترکیبی از انتگرال­گیری شتاب جانبی اندازه ­گیری شده و مدل تایر است ( [۱۱] و [۱۲]). همچنین، یکی از مناسب­ترین روش­های تخمین μ، محاسبه نیروهای طولی و جانبی تایرها از لغزش­های تخمین زده شده و سپس محاسبه μ از رابطه زیر می­باشد.

(۱-۱)

که در آن F_B نیروی طولی، F_S نیروی جانبی و F_n نیروی عمودی وارد شده به تایر از طرف جاده هستند.

۱-۲-۳ کنترل غلت

واژگونی، جدی­ترین خطری است را که خودروها، به ویژه خودروهای SUV را تهدید می­ کند. راهکارهای پیشگیری از واژگونی به دو دسته عمومی غیرفعال و فعال تقسیم می­ شود.

در روش غیرفعال، هر اندازه که معیاری به نام آستانه واژگونی^[۳۱]، ، که در آن t عرض خودرو (فاصله بین مرکز چرخ­های راست و چپ) و h ارتفاع مرکز ثقل خودرو از زمین می­باشد، بزرگ­تر طراحی شود، خودرو کمتر در معرض واژگونی قرار دارد [۱۳]. راهکار متداول دیگر استفاده از میله ضدغلت می­باشد. این میله، تعلیق راست و چپ را به یکدیگر متصل می­نماید و در حالتی که خودرو حرکت غلت ندارد، تاثیری بر صلبیت تعلیق ندارد، اما در صورتی که جرم فنربندی­شده حرکت غلت داشته باشد، میله تحت پیچش قرار گرفته، صلبیت غلتشی خودرو را افزایش می­دهد.

در روش­های فعال، عمدتا از یکی از دو سیستم ترمز [۱۴] و [۱۵] و یا میله ضدغلت فعال (یا به طور معادل، تعلیق فعال) [۱۶] و [۱۷] و [۱۸] استفاده می­گردد. در تحقیقات پیشین، هدف، کنترل یک یا چند متغیر از متغیرهای ، و انتقال وزن جانبی (LLT^[32]) بوده است. انتقال وزن جانبی مطابق معادله (۱-۲) تعریف می­گردد

(۱-۲)

که در آن F_zl نیروی عمودی چرخ چپ و F_zr نیروی عمودی چرخ راست است.

LLT معیار بسیار مناسبی برای اطمینان از عدم واژگونی می­باشد. در واقع، زمانی که ، چرخ داخلی خودرو از زمین بلند شده و می­توان آن را به عنوان آغاز واژگونی در نظر گرفت (این یک فرض محافظه ­کارانه است، زیرا احتمال بازگشت خودرو و عدم واژگونی وجود دارد.). و ، بیشتر ملاک­های راحتی سفر^[۳۳] هستند تا واژگونی. سیستم­های کنترل غلت که سعی در کاهش دارند، گاهی در شتاب­های جانبی بالا، اجازه زاویه غلت کمی را می­ دهند تا راننده حسی از خطر ناپایداری خودرو داشته باشد [۱۷]. نکته قابل توجه این است که غالبا کاهش زاویه غلت با میله ضدغلت (غیرفعال و فعال) با افزایش LLT همراه است.

در خودروی مدل­سازی شده در تحقیق حاضر، هم از میله ضدغلت غیرفعال و هم از میله ضدغلت فعال استفاده شده است.

۱-۲-۴ کنترل یکپارچه

تحقیقات اشاره شده در بخش‌های ۱-۲-۱ تا ۱-۲-۳، شامل کنترلرهایی بود که از یک ورودی کنترلی استفاده می‌کنند و غالباً با هدف کنترل یکی از متغیرهای حرکتی خودرو طراحی می‌شوند. این در حالی است که برای کنترل بیش از یک متغیر، به بیش از یک ورودی کنترلی نیاز است.

مطالعات متعددی در این زمینه صورت گرفته است. از آن جمله، ونگ^[۳۴] و همکاران [۱۹] یک سیستم یکپارچه شامل زیرسیستم‌های فرمان فعال، دیفرانسیل فعال و ترمز فعال ارائه کرده‌اند که در آن هماهنگی بین زیرسیستم‌ها به روش منطق فازی انجام می‌پذیرد. کو^[۳۵] [۲] به شرح سیستم یکپارچه طراحی شده شامل فرمان فعال عقب، ترمز فعال و تعلیق نیمه‌فعال برای کنترل نرخ چرخش، لغزش جانبی و دینامیک غلت خودرو می‌پردازد. روشن‌بین [۲۰] و توسلی [۲۱] به طراحی سیستم یکپارچه شامل دو زیرسیستم فرمان فعال جلو و عقب و ترمز فعال با رویکرد توزیع بهینه نیروهای تایری پرداخته‌اند. اسدیان و همکاران [۱۸] نیز دو روش متفاوت برای یکپارچه‌سازی زیرسیستم‌های فرمان فعال عقب و دیفرانسیل فعال ارائه کرده‌اند.

۱-۳ تعریف مسئله

در این پایان نامه، هدف، طراحی یک سیستم یکپارچه کنترل جهت بهبود پایداری خودرو در جهات جانبی و غلت با حداقل تداخل در شتاب طولی مطلوب راننده می­باشد. در این راستا، استفاده از روش­های موثر در طراحی سیستم کنترلی با حداقل هزینه و پیچیدگی در نظر می­باشد. شاخص‌های ارزیابی عبارتند از: نرخ چرخش، شتاب جانبی، زاویه لغزش جانبی، لغزش طولی چرخ­ها، زاویه و نرخ غلت، انتقال وزن جانبی و میزان کاهش سرعت خودرو نسبت به سیستم بدون کنترل.

۱-۴ طرح­نمای پایان نامه

مراحل طراحی و شبیه­سازی در این پایان نامه به ترتیب زیر می­باشد.

فصل ۲ به مراحل کامل استخراج مدل ۱۰ درجه آزادی مورد استفاده برای شبیه­سازی رفتار خودرو می ­پردازد. نتایج صحه­گذاری مدل استخراج شده توسط نرم­افزار CarSim نسخه ۰۲/۸ در انتهای فصل آمده است.

در فصل ۳، به شرح مراحل طراحی زیرسیستم­های کنترلی فعال فرمان، دیفرانسیل، ترمز و غلت، و تعیین وظایف و محدوده کار هر یک از آنها پرداخته می­ شود. سپس تداخل میان اهداف کنترلی بررسی می­گردد و یک الگوریتم هماهنگی با بهره گرفتن از منطق فازی به عنوان راهکار پرهیز از تداخل عملکرد زیرسیستم­ها ارائه می­گردد. در پایان، توابع عضویت و قوانین سیستم فازی مذکور، به تفصیل مورد بحث قرار می­گیرد.

در فصل ۴، زیرکنترلرها و نیز مجموعه یکپارچه، هر کدام با یک یا چند مانور آزمایش می­شوند و نتایج ارائه می­گردد تا صحت عملکرد آنها در شرایط بحرانی بررسی گردد. سپس، برای تضمین کارایی کنترلر در حادترین شرایط، مسئله «سناریوی بدترین حالت^[۳۶]» مورد بررسی قرار می­گیرد.

فصل ۵، یک جمع­بندی از فصل­های قبل و پیشنهادهایی برای تحقیقات مرتبط در ادامه پروژه حاضر ارائه می­دهد.

فصل دوم

مدل­سازی خودرو

۲-۱ مقدمه

در این فصل، دینامیک حاکم بر مدل ده درجه آزادی و چگونگی استخراج آن تشریح می­ شود. سپس، این مدل توسط مدل توسعه یافته در نرم­افزار CarSim صحه­گذاری می­گردد. مدل مذکور برای شبیه­سازی عملکرد خودرو در پاسخ به کنترلر به کار گرفته خواهد شد.

۲-۲ مدل ده درجه آزادی

۲-۲-۱ فرضیات مدل

در ساخت مدل ده درجه آزادی که برای شبیه­سازی در محیط Simulink مورد استفاده قرار می­گیرد، فرضیات زیر در نظر گرفته شده است.

۱- برای خودرو، دو جرم فنربندی­شده^[۳۷] و فنربندی­نشده^[۳۸] در نظر گرفته می­ شود. جرم فنربندی­شده تمام جرمی است که بر سیستم تعلیق خودرو سوار است و جرم فنربندی­نشده، مجموع جرم چرخ­ها، محور چرخ­^[۳۹]ها و متعلقات آن است.

۲- خودرو دارای سه درجه آزادی انتقالی طولی، جانبی و عمودی، و سه درجه آزادی دورانی غلت^[۴۰]، فراز^[۴۱] و چرخش^[۴۲] می­باشد. از میان این شش درجه آزادی، حرکت­های عمودی، غلت و فراز فقط متعلق به جرم فنربندی­شده هستند. بنابراین، فرض می­ شود که جرم صلبِ فنربندی­نشده حرکت در راستای عمودی و دوران­های غلت و فراز را ندارد. هر یک از چرخ­ها نیز یک درجه آزادی دوران مستقل دارند. در نتیجه، این مدل، مجموعا شامل ده درجه آزادی است.

۳- نیروی مقاومت هوا متناسب با مجذور سرعت طولی خودرو، فقط در راستای طولی مدل شده است.

۴ – در دینامیک دورانی چرخ­ها و در نتیجه دینامیک طولی و جانبی خودرو نیز، مقاومت غلتشی^[۴۳] مدل شده است؛ ولی از گشتاور خودتنظیم^[۴۴] چرخ­ها و جابجایی نقطه­اثر نیروی تایر ناشی از تغییر شکل الاستیک آن صرف­نظر شده است.

۵- در صورتی که سیستم‌های تعلیق جلو و عقب را مشابه در نظر بگیریم، می‌توان محور غلت و محور فراز را افقی، در ارتفاع ثابت و گذرنده از مرکز جرم فنربندی‌نشده در نظر گرفت [۲۰].

همان طور که در شکل ۲-۱ ملاحظه می­ شود، در دستگاه مختصات متصل به بدنه، محور x رو به جلوی خودرو، محور y به سمت راست و محور z به سمت پایین در نظر گرفته شده است (مختصات SAE^[45]).

شکل ۲-۱ دستگاه مختصات متصل به بدنه [۲۲]

۲-۲-۲ معادلات دینامیک

مبتنی بر روش ارائه شده در [۲۲] و با اِعمال اصلاحات مورد نیاز، معادلات حرکت خودرو عبارتند از:

دینامیک طولی

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۲، معادله دینامیک طولی خودرو، مطابق معادله (۲-۱) عبارتست از:

(۲-۱)

که در آن، m جرم خودرو، F_xiها، F_yiها و F_ziها به ترتیب نیروهای طولی، جانبی و عمودی چرخ­ها، δ زاویه چرخ، f_r ضریب مقاومت غلتشی، m_s جرم فنربندی شده، h_cg ارتفاع مرکز جرم فنربندی­شده از محورهای غلت و فراز و C_d ضریب درگ (مقاومت هوا) است.

معادله (۲-۱) نسبت به معادله مشابه آن در [۲۲]، بهبود داده شده است. تغییرات اِعمال شده عبارتند از: ۱- نیروی مقاومت غلتشی و مقاومت هوا به دینامیک طولی افزوده شده است. ۲- جرم فنربندی‌شده و فنربندی‌نشده در آن تفکیک گردیده و هر کدام در شتاب‌های مربوط به خود ضرب شده است.

C_dv_x²

f_rF_z2

f_rF_z4

f_rF_z3

f_rF_z1

شکل ۲-۲ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک طولی، جانبی و چرخش [۲۲]

دینامیک جانبی

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۲، معادله دینامیک جانبی خودرو، مطابق معادله (۲-۲) عبارتست از:

(۲-۲)

معادله (۲-۲) نسبت به معادله مشابه آن در [۲۲]، بهبود داده شده است؛ به این صورت که جرم فنربندی‌شده و فنربندی‌نشده در آن تفکیک گردیده و هر کدام در شتاب‌های مربوط به خود ضرب شده است.

دینامیک عمودی

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۳، معادله دینامیک عمودی خودرو، مطابق معادله (۲-۳) عبارتست از:

(۲-۳)

F_y,su

شکل ۲-۳ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک عمودی و غلت [۲۲]

دینامیک غلت

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۳، معادله دینامیک غلت خودرو، مطابق معادله (۲-۴) می ­تواند نوشته شود؛

(۲-۴)

که در آن I_RC لختی دورانی جرم فنربندی شده حول محور غلت و K_arb سفتی پیچشی میله ضدغلت غیرفعال است. مشابه معادلات (۲-۱) و (۲-۲)، در اینجا نیز، معادلات نسبت به [۲۲] بهبود داده شده‌اند، ضمن آن که ملیه ضدغلت فعال نیز به مدل افزوده شده است.

دینامیک فراز

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۴، معادله دینامیک عمودی خودرو، مطابق معادله (۲-۵) می ­تواند نوشته شود؛

(۲-۵)

شکل ۲-۴ نمودار پیکره آزاد برای دینامیک فراز [۲۲]

مشابه معادلات (۲-۱) و (۲-۲) و (۲-۴)، در معادله (۲-۵) نیز تغییرات لازم نسبت به [۲۲] اعمال گردیده است.

دینامیک چرخش

بر اساس نمودار پیکره آزاد شکل ۲-۲، معادله دینامیک عمودی خودرو، مطابق معادله (۲-۶) می ­تواند نوشته شود؛

(۲-۶)

که در آن I_z لختی دورانی خودرو حول محور z (گذرنده از مرکز جرم) است.

دینامیک تعلیق

کلیه فنرها و کمک­فنرهای تعلیق خودرو، به صورت خطی و مطابق معادلات ۲-۷ و ۲-۸ مدل شده ­اند.

(۲-۷)

(۲-۸)

تعادل برای جرم فنربندی نشده

بر اساس نمودار پیکره آزاد جرم فنربندی نشده جلو در شکل ۲-۵، و با نوشتن معادلات تعادل، نیروی عمودی زیر هر یک از چرخ­ها مطابق معادلات ۲-۹ محاسبه می­گردد. در شکل ۲-۵، F_siها و F_diها به ترتیب نیروهای فنرها و کمک­فنرها هستند و F_y,us نیروی جانبی وارد شده از طرف جرم فنربندی شده بر جرم فنربندی نشده می‌باشد. همین روابط، عینا برای چرخ­های عقب نیز صادق است.

F_y,us

P

m_ua_y

شکل ۲-۵ نمودار پیکره آزاد برای جرم فنربندی نشده جلو

با مجهول گرفتن F_z1 و F_z2 در معادلات بالا، مقادیر آنها مطابق زیر به دست می ­آید.

(۲-۹)

که در آن R_w شعاع چرخ­ها و t فاصله جانبی بین چرخ­هاست.

دینامیک نیروهای تایر (مدل داگف^[۴۶])

برای مدل­سازی تایرها از مدل مشهور