مثبت السرعة التكيفي Adaptive cruise control :
تقنية مثبت السرعة التكيفي او بالمصطلح العامي الرادار ، يمكن من خلاله اختيار السرعة التي تريد القيادة بها وسيحافظ عليها النظام. إذا اكتشف حساس الرادار المدمج والموجود امام السيارة وجود سيارة أمامك ، فسيؤدي ذلك إلى إبطاء السيارة للحفاظ على مسافة محددة مسبقًا. بمجرد أن يصبح الطريق أمامك خاليًا يتسارع النظام إلى السرعة التي اخترتها. يساعد نظام تثبيت السرعة التكيفي مع نظام التوقف والانطلاق السيارة في الحفاظ على مسافة قيادة مريحة من المركبات التي أمامها. يساعد النظام أيضًا في تقليل الضغط أثناء الرحلات الطويلة على الطريق من خلال الحفاظ على مركز السيارة في مسارها ، ويمكنه ضبط سرعة السيارة ضمن الحدود القانونية من خلال مراقبة جوانب الطريق والجسور العلوية ولوحات السرعة.
مبدأ عمل مثبت السرعة التكيفي :
مثل أنظمة التحكم في السرعة التقليدية الموجودة في السيارات ، ولكن يحافظ مثبت السرعة التكيفي على سيارتك بالسرعة التي تحددها طالما لا يوجد شيء أمامك. تمت إضافة وحدة استشعار لتحديد المسافة بين سيارتك والسيارات الأخرى التي أمامك. مستشعرات السرعة والمسافة. يستخدم نظام مثبت السرعة التكيفي المعلومات من جهازي استشعار: مستشعر المسافة الذي يراقب المسافة بين السيارة التي أمامك ومستشعر السرعة الذي يسرع ويبطئ سيارتك تلقائيًا. يستخدم نظام مثبت السرعة التكيفي المعلومات من هذه المستشعرات لضبط سرعتك والحفاظ على المسافة المحددة من السيارة التي أمامك.
دعونا نلقي نظرة على إحدى تقنيات مثبت السرعة التكيفي القائم على الرادار. ترسل بعض أنظمة مثبت السرعة التكيفي موجات الرادار من خلال مستشعر قياس المسافة التي تنعكس على الأشياء الموجودة أمام سيارتك. استنادًا إلى انعكاس الرادار ، يستخدم نظام مثبت السرعة التكيفي المسافة والاتجاه والسرعة النسبية لاكتشاف ما إذا كانت السيارة ضمن المسافة التي تحددها. يتنبأ نظام السرعة التكيفي بمسار سيارتك ثم يقرر ما إذا كانت أي من المركبات أمامك ضمن المسافة التي حددتها.
طريقة عمل النظام :
في الواقع نظام مثبت السرعة التكيفي هو نظام مغلق Close loop system يبدا ضبط السرعة من التغيير في الثروتل throttle او كما تسمى بالبوابة ثم الى المحرك وعلبة الجيربوكس وفي حالة وجود ردة فعل يتم استخدام حساس السرعة لقياس الناتج الفعلي ( السرعه ) . الهيكل الاساسي لمثبت السرعة التكيفي في الصورة ادناه .
الشكل يوضح تصميم النظام عن طريق البلوكات
إشارة الدخل إلى وحدة التحكم Controller هي الخطأ وهو الفرق بين السرعة المطلوبة والسرعة الفعلية. وفقًا لهذا الخطأ ، ستعطي وحدة التحكم إشارة التحكم في الثروتل التي تضبط زاوية الثروتل. نطاق فتح الثروتل الذي تم تغييره بواسطة جهاز التحكم سوف يغير سرعة المحرك. ينظم جهاز التحكم في السرعة سرعة السيارة بناءً على السرعة المطلوبة وتأتي السرعة الفعلية من مستشعر سرعة التغذية المرجعية Feedback ، ويتم تنظيم سرعة السيارة عن طريق ضبط زاوية الخانق بينما يتغير هذا (يزيد أو ينقص) قوة محرك المحرك. معادلة النظام هي;
دالة النقل ;
حيث ان دالة النقل للتغذية المرجعية ;
استخدام حاكم PID :
أصبح استخدام حاكم PID عالميًا في معظم تطبيقات الصناعة التي تتطلب تحكمًا دقيقًا. PID هو مزيج من إشارة الخطأ المتناسبة والمتكاملة والمشتقة. يوفر هذا المزيج طريقة تحكم جيدة جدًا تم استخدامها في معظم التطبيقات الصناعية حيث يعطي كل جزء بعض المزايا لاستجابة النظام الإجمالية. يمكن التعبير عن وظيفة التحكم الشاملة رياضيًا كـ
حيث أن :
Kp: الكسب النسبي
Ki : المكسب التكاملي
Kd: الكسب المشتق
للحصول على استجابة جيدة ، يتم إعطاء أوزان مختلفة لكل جزء بحيث يتم استخدام المجموع المرجح للأجزاء الثلاثة PID للتحكم في العملية . على الرغم من كل مزايا جهاز التحكم PID ، إلا أنه يحتوي على بعض القيود وهي كالتالي :
1- أداءه حل وسط وتفاعلي لأنه نظام تحكم في التغذية الراجعة بمعلمات ثابتة وليس لديه معرفة مباشرة بالعملية.
2- نظرًا لأنه خطي ، فإن أداؤه مع النظام غير الخطي متغير. أيضًا ، تواجه وحدات التحكم PID مشكلة في المصطلح المشتق حيث تكون حساسة للضوضاء noise ، وعادةً ما تكون ضوضاء عالية التردد ، لأنها تسبب قدرًا كبيرًا من التغيير في مصطلح الإخراج للجزء المشتق . مخطط كتلة الرحلة تم إنشاء نظام مع تحكم PID باستخدام Matlab Simulink كما هو موضح في الشكل ادناه.
الشكل يوضح حاكم PID مع نظام مثبت السرعة التكيفي
تعليقات
إرسال تعليق