Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Baskýdaki Makaleler: PAJES-72772 | DOI: 10.5505/pajes.2024.72772

Gramian matrix tabanlý LQG kontrolü kullanýlarak aktif araç süspansiyonunun tasarýmý ve analizi

murat catalkaya, orhan erdal Akay, GÜÇHAN TAÞLIALAN
Kahramanmaraþ Sütçü Ýmam Üniversitesi, Makine Mühendisliði, Kahramanmaraþ

Bu çalýþmada sadece düþey kuvvetler dikkate alýnarak tasarlanan tek serbestlik dereceli çeyrek araç aktif süspansiyon modeli incelenmiþtir. Sistemin farklý yol profillerine göre tepkisini en aza indirmek için LQG tabanlý kapalý döngü süspansiyon kontrolü kullanýldý. Tasarlanan kontrol sisteminin gerçekçi simülasyonlarý için sensör sesleri eklenmiþ ve bu gürültüleri filtrelemek için Kalman filtresi kullanýlmýþtýr. Aktif süspansiyon sistemi MATLAB simülasyon yazýlým paketi ile analiz edilmiþtir. Yeni yaklaþýmla kontrol sistemi için kullanýlan geri besleme sinyali ve sensör konumu sistemin Gramian matrisi kullanýlarak belirlendi. Elde edilen sonuçlara göre LQG kontrol sistemi geleneksel pasif süspansiyon sistemiyle karþýlaþtýrýldý. Bu çalýþmada çeþitli geri bildirim sinyallerine göre modellenen aktif ve pasif süspansiyon sistemlerine üç farklý yol girdisi uygulanmýþtýr. LQG kontrolü sensör gürültüsüne maruz kalmasýna raðmen farklý yol girdilerine karþý sönümleme yeteneðinin pasif süspansiyon sistemine göre daha iyi olduðu belirlendi.

Anahtar Kelimeler: Doðrusal sistemler, Optimal kontrol teorisi, Kalman filtreleme teknikleri, Taþýt süspansiyonu, Çeyrek Araba modeli.

---

Design and analysis of active vehicle suspension using gramian matrix based LQG control

murat catalkaya, orhan erdal Akay, GÜÇHAN TAÞLIALAN
Kahramanmaraþ Sütçü Ýmam University, Mechanical Engineering, Kahramanmaraþ

In the present study, a quarter vehicle active suspension model with one degree of freedom designed considering only vertical forces were examined. LQG-based closed-loop suspension control was used to minimize the response of the system according to different road profiles. Sensor noises were added for the realistic simulations of the designed control system and a Kalman filter was used to filter these noises. The active suspension system was analyzed with the MATLAB simulation software package. The feedback signal and sensor location which used for the control system were determined using the system's Gramian matrix with the new approach. The LQG control system was compared to the conventional passive suspension system, according to the obtained results. In this study, three different road inputs were applied to active and passive suspension systems modeled according to several feedback signals. Although the LQG control was exposed to sensor noise, its damping ability against different road inputs was determined to be better than the passive suspension system.

Keywords: Linear systems, Optimal control theory, Kalman filtering techniques, Vehicle suspension, Quarter Car model.

---

ATIF KOPYALA