Using of fuzzy PID control to improve vehicle stability for planar and full vehicle models

Abstract

Kararlılık kontrol sistemleri, araç dinamiğinde, araç yol tutuşu ve kararlılık performansının iyileştirilmesi için önemli bir rol oynar. Bu tezde, araç kararlılık kontrol sistemleri, düzlemsel araç modeli ve tam araç modeli kullanarak araştırılmıştır. Yüksek performanslı araç kararlılığı ve yol tutuşu elde etmek için tam bir araç dinamik kontrol sisteminin tasarlanması gerekmektedir. Bu tezde bu kontrol sisteminin yapısı, savrulma kontrol analizi ve kontrolör tasarımı için kullanılan referans modeli (2 serbestlik derecesi olan araç modeli), gerçek araç modeli ve kontrolör olarak üç parçadan oluşmaktadır. Bu çalışmada bir bulanık mantık PID kontrolör araç kararlılığını iyileştirmek için kullanılmış ve tasarlanmıştır. Çok sayıda simülasyon göstermektedir ki bu tezde kullanılan kontrol sistem yapıları başarılıdır ve araç yol tutuşu ve kararlılığını iyileştirmektedir. Kontrol sisteminin iyi çalıştığından emin olmak için dümenleme girişi olarak basamak ve şerit değişimi manevraları test edilmiştir.

Stability control system plays a significant role in vehicle dynamics to improve the vehicle handling and achieve better stability performance. In this thesis, vehicle stability control system is constructed and studied by using two vehicle models which are a planar vehicle model and full vehicle model, design of a complete vehicle dynamic control system is required to achieve high performance of vehicle stability and handling, this control system structure in this thesis includes three parts which are a reference model (2 DOF vehicle model) used for controller design and yaw stability control analysis, actual vehicle model, and the controller. In this thesis, a fuzzy PID controller (FPIDC) was used and designed to improve the stability of the vehicle. The simulation results of this work show that, the structures of control systems for vehicle models used in this thesis were successful to achieve better vehicle handling and stability. To make sure this controller works well it has been tested at two cases of input steering angle which are a step signal and a lane change maneuver.