Trayectoria de vista previa de control de seguimiento para motocicleta inteligente autoequilibrante utilizando dirección de rueda delantera
Autores: Lai, Fei; Hu, Hewang; Huang, Chaoqun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Trayectoria de vista previa de control de seguimiento para motocicleta inteligente autoequilibrante utilizando dirección de rueda delantera
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Tamaño compacto
Movilidad
Capacidades todoterreno
Controlador de autoequilibrio
Control de seguimiento de trayectoria
Controlador de pre-frenado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Conocidas por su tamaño compacto, movilidad y capacidades todoterreno, las motocicletas se utilizan cada vez más para logística, rescate de emergencia y reconocimiento. Sin embargo, debido a su naturaleza de dos ruedas, las motocicletas son susceptibles a la inestabilidad, lo que aumenta el riesgo de vuelco durante las curvas. Este estudio incluye investigación y exploración en los siguientes aspectos: (1) El diseño de un controlador de autoequilibrado de dirección de rueda delantera. Logra el autoequilibrio durante el movimiento ajustando el ángulo de dirección de la rueda delantera mediante la manipulación del par del manillar. (2) Control de seguimiento de trayectoria basado en la teoría de control de vista previa. Establece una relación proporcional entre la desviación lateral y el ángulo de inclinación, determinado por la vista previa del camino. El ángulo de inclinación deseado luego sirve como entrada para el controlador de autoequilibrado. (3) Un controlador de pre-frenado para una seguridad activa mejorada. Para evitar deslizamientos laterales en superficies mojadas y resbaladizas, el controlador está diseñado considerando la deceleración máxima de frenado de la motocicleta. Estos avances fueron validados a través de una simulación conjunta de BikeSim y Matlab/Simulink, que incluyó escenarios como cambios de carril dobles y giros de radio de 60 m. Los resultados demuestran que la motocicleta inteligente equipada con el algoritmo de control propuesto sigue las trayectorias y mantiene la estabilidad de manera efectiva.
Descripción
Conocidas por su tamaño compacto, movilidad y capacidades todoterreno, las motocicletas se utilizan cada vez más para logística, rescate de emergencia y reconocimiento. Sin embargo, debido a su naturaleza de dos ruedas, las motocicletas son susceptibles a la inestabilidad, lo que aumenta el riesgo de vuelco durante las curvas. Este estudio incluye investigación y exploración en los siguientes aspectos: (1) El diseño de un controlador de autoequilibrado de dirección de rueda delantera. Logra el autoequilibrio durante el movimiento ajustando el ángulo de dirección de la rueda delantera mediante la manipulación del par del manillar. (2) Control de seguimiento de trayectoria basado en la teoría de control de vista previa. Establece una relación proporcional entre la desviación lateral y el ángulo de inclinación, determinado por la vista previa del camino. El ángulo de inclinación deseado luego sirve como entrada para el controlador de autoequilibrado. (3) Un controlador de pre-frenado para una seguridad activa mejorada. Para evitar deslizamientos laterales en superficies mojadas y resbaladizas, el controlador está diseñado considerando la deceleración máxima de frenado de la motocicleta. Estos avances fueron validados a través de una simulación conjunta de BikeSim y Matlab/Simulink, que incluyó escenarios como cambios de carril dobles y giros de radio de 60 m. Los resultados demuestran que la motocicleta inteligente equipada con el algoritmo de control propuesto sigue las trayectorias y mantiene la estabilidad de manera efectiva.