Compensation of time delay effect in vehicle yaw stability control systems by using communication disturbance observer
Mumin Tolga Emirler1, Bilin Aksun Güvenç2, Levent Güvenç21Department of Mechanical Engineering, Istanbul Okan University, Istanbul, Turkey2Automated Driving Lab, Center for Automotive Research, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Ohio State University, Columbus, OH, USA
Time delay is a control system design factor, which reduces the performance of the system and makes the system unstable in the worst case. Many methods have been proposed in the literature for time delay compensation and the Smith predictor is the most widely used. Although the Smith predictor is easy to implement, the delay compensation performance degrades as the time delay model used by the predictor differs from the actual time delay in the system. Communication disturbance observer has been proposed as an alternative method to the Smith predictor and it has been applied to the bilateral teleoperation systems, robotic manipulators andnetwork-based gait rehabilitation systems. This paper deals with the application of communication disturbance observer to the vehicle yaw stability control. The performance of communication disturbance observer is tested for time varying delays by using several simulations and the results are compared with the Smith predictor results.
Keywords: Time delay, Vehicle dynamics control, Smith predictor, Disturbance observer, Parameter space approachTaşıt savrulma dinamiği kontrol sistemlerinde zaman gecikmesi etkisinin zaman gecikmesi gözleyicisi kullanılarak telafi edilmesi
Mumin Tolga Emirler1, Bilin Aksun Güvenç2, Levent Güvenç21İstanbul Okan Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, İstanbul2Ohio State Üniversitesi, Makina ve Uçak Mühendisliği Bölümü, Otomotiv Araştırma Merkezi, Otonom Sürüş Laboratuvarı, Columbus, OH, ABD
Zaman gecikmesi kontrol sistemleri tasarımında dikkate alınması gelen sistemin performansını azaltan ve en kötü durumda da sistemi kararsız yapan etkenlerden birisidir. Zaman gecikmesi telafisi için literatürde pek çok yöntem önerilmiştir. Bunlardan en yaygın olarak kullanılanı Smith tahmincisidir. Smith tahmincisi kolaylıkla uygulanabilse de tahmincinin kullandığı zaman gecikmesi modeli ile sistemdeki gerçek zaman gecikmesi farklılaştıkça gecikme telafisi performansı düşmektedir. Bu metodun alternatifi olarak zaman gecikmesi gözleyicisi önerilmiş ve literatürde daha önce bilateral teleoperasyon sistemlerine, robotik manipülatörlere ve iletişim ağı tabanlı yürüyüş şekli rehabilitasyon cihazlarına uygulanmıştır. Bu çalışmada ise zaman gecikmesi gözleyicisinin taşıt savrulma dinamiği kontrolüne uygulanması ele alınmıştır. Zaman gecikmesi gözleyicisinin performansı zamanla değişen gecikmeler için çeşitli simülasyon çalışmalarıyla test edilmiş, ayrıca sonuçlar Smith tahmincisiyle karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Zaman gecikmesi, Taşıt dinamiği kontrolü, Smith tahmincisi, Bozucu gözleyicisi, Parametre uzayı yaklaşımıCorresponding Author: Mumin Tolga Emirler, Türkiye
Manuscript Language: Turkish