Optymalizacja dynamiczna ruchu pojazdu wieloczłonowego z zastosowaniem szeregu Fouriera

W pracy przedstawiono metodę wyznaczania optymalnych momentów hamujących działających na koła pojazdu w sytuacji niebezpiecznej. Analizowana jest jazda po łuku pojazdu wieloczłonowego. W trakcie manewru nominalna trajektoria zostaje zakłócona przez przeszkodę i pojazd wykonuje operację zmiany pasa jezdni. Sytuacja taka jest niebezpieczna i często prowadzi do wywrócenia się zestawu wieloczłonowego. Aby zapobiec takiej sytuacji wyznacza się optymalne momenty hamujące, mające za zadanie nie dopuścić do wywrócenia się pojazdu. W niniejszej pracy do modelowania przebiegów momentów hamujących zastosowano szereg Fouriera, którego amplitudy są wyznaczane poprzez rozwiązanie zadania optymalizacji dynamicznej. Do rozwiązania zadania optymalizacji dynamicznej zastosowano gradientowe i stochastyczne metody optymalizacji. Przedstawiono porównanie wyników otrzymanych za pomocą różnych metod optymalizacji oraz wyniki uzyskane w przypadku modelowania momentów hamujących z użyciem funkcji sklejanych.

The paper presents a method of determining the optimal braking torque acting on the wheels of the vehicle in critical situations. It has been analysed a articulated vehicle motion during cornering. During the maneuver, the nominal trajectory is disturbed by the obstacle and the vehicle performs lane changing. Such a situation is dangerous and it can lead to roll-over of the vehicle. In order to prevent such situations optimal braking torques have been calculated to restore stability of the articulated vehicle. Courses of the braking torques have been modeled by means of the Fourier series. Amplitudes of the series have been calculated by solving dynamic optimisation task. In order to solve this task different gradient and stochastic optimisation methods have been applied. The paper presents a comparison of results obtained using different optimisation methods and the results obtained when courses of braking torques have been modeled by means of cubic spline functions.