THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT BỀN VỮNG CHO HỆ THỐNG PHANH ABS THÍCH ỨNG VỚI SỰ THAY ĐỔI KHỐI LƯỢNG XE

Tóm tắt

Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) là thiết yếu cho an toàn phương tiện, nhưng hiệu suất bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi khối lượng xe. Bài báo này đề xuất giải pháp sử dụng bộ điều khiển trượt (SMC) bền vững, được thiết kế đặc biệt để giải quyết vấn đề này. Luật điều khiển xây dựng cho mô hình ABS 1/4 xe, sử dụng thông tin về khoảng giới hạn khối lượng từ mmin đến mmax để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất duy trì độ trượt thực tế theo độ trượt mong muốn (λd ≈ 0.2) bất chấp tải trọng thay đổi. Mô phỏng trong MATLAB/Simulink kiểm chứng hiệu quả của phương pháp. Kết quả cho thấy bộ điều khiển duy trì độ trượt mong muốn với sai số RMSE thấp (từ 0.008 đến 0.052) và thời gian đáp ứng chấp nhận được (từ 0.6s đến 2.6s) khi khối lượng xe thay đổi từ 190kg đến 230kg. Nghiên cứu khẳng định bộ điều khiển SMC bền vững đề xuất thể hiện tính hiệu quả và bền vững cao đối với bất định khối lượng, mang lại tiềm năng cải thiện an toàn phanh cho xe có tải trọng biến động.

Title

DESIGNING A ROBUST SLIDING MODE CONTROLLER FOR ABS SUBJECT TO VEHICLE MASS VARIATIONS

Abstract

The Anti-lock Braking System (ABS) is essential for vehicle safety, but its performance is affected by vehicle mass variations. This paper proposes a solution using a robust sliding mode controller (SMC), specifically designed to address this issue. The control law, developed for a quarter-car ABS model, utilizes information about the mass limit range from mmin to mmax to ensure stability and tracking performance for the desired slip (λd ≈ 0.2) despite varying loads. Simulations in MATLAB/Simulink verify the method's effectiveness. Results show the controller maintains the desired slip with low Root Mean Square Error (RMSE) (from 0.008 to 0.052) and acceptable response times (from 0.6s to 2.6s) as the vehicle mass varies from 190 kg to 230 kg. The study confirms the proposed robust SMC demonstrates high effectiveness and robustness against mass uncertainty, offering potential to improve braking safety for vehicles with variable loads.