Elektrikli Direksiyon Sistemleri

Abstract

Bu çalışmada, gelecek nesil otomobillerde kullanılması düşünülen elektrikli direksiyon sisteminin yapısı, gereksinimleri, matematiksel modellemesi ve gerçek değerler kullanılarak simülasyonu gerçekleştirilmektedir. Geleneksel direksiyon sistemlerinin yapısından başlanarak, elektrikli direksiyon sistemine kadar geçen direksiyon sistemleri anlatılmaktadır. Bu değişim süreci anlatıldıktan sonra x-by-wire uygulamaları ve bu uygulamalarda kullanılan haberleşme protokolleri anlatılmaktadır. Elektrikli direksiyon sisteminin yapısındaki cihazlar tanımlanarak sistemin matematiksel modeli oluşturulmaktadır. Sistem iki alt bölüme ayrılarak çözümlenmiştir. Direksiyon sisteminde sürücüye yol dinamiği duygusunu kazandırmak amacıyla bisiklet modeli ve ön dingil dinamiği etkisi birleştirilerek referans bir model tanımlanmaktadır. Tanımlanan bu modelin direksiyon üzerindeki etkisi gözlenmektedir. Yol sisteminin modellemesinde ise Pacejka tarafından geliştirilen tekerlek kuvvetinin etkisi ve sistemdeki diğer öğelerin etkisi göz önünde bulundurulmaktadır. Yapılan simülasyonun sonuçunda sistemin istenen cevabı vermesi için kontrolör tasarımı yapılmaktadır. Kontrolör olarak PID kullanılmaktadır. Kontrolörün katsayılarının bulunması ve simülasyonların gerçekleştirilmesi için MATLAB programı kullanılmaktadır.

In this project, simulation is to be practiced by using real values, requirements, mathematical models and steer by wire structure which is thought to be used in the next generation automobiles. Beginning from the traditional hand wheel structures, all the steering systems are explained till steer by wire system. After this changing process is explained, x-by-wire applications and communication protocols used in these applications are expressed. By completing tools in steer by wire structure, system’s mathematical model is shaped. System is separated by two main sub systems. In hand wheel system, to make the driver feel road dynamism, bicycle model and automobile’s front axis are gathered and a reference model is defined. This defined model’s effect on hand wheel is observed. In road system’s modeling, tire force’s affection, which is developed by Pacejka, and also other elements’ effect is taken into consideration. In order to make the system give wanted answer, controller design is made at the end of simulation. As controller, PID is used. To adjust the controller’s coefficients and realize the simulation MATLAB is used.