Yol taşıtları için taşıt savrulma açısal hızı tahmini
Vehicle yaw rate estimation for road vehicles
Yazar: KERİM KAHRAMAN
Danışman: PROF. DR. LEVENT GÜVENÇ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kalman filtre = Kalman filter ; Kalman-Bucy filtresi = Kalman-Bucy filter ; Sanal = Virtual ; Sensörler = Sensors ; Tahmin = Estimation ; Taşıt dinamiği = Vehicle dynamic

Özet:
Taşıt güvenlik sistemleri, teknoloji ve konforun arttığı günümüzde daha fazla ön plana çıkmaya başlamıştır. Artan trafik kazaları, can ve mal kayıpları güvenlik sistemlerini ön plana çıkarmıştır. Taşıt dinamiği kontrolcüleri (ESP, VDC, vs) bir taşıttaki en önemli güvenlik sistemlerinden birisidir ve yakın gelecekte yeni üretilecek tüm taşıtlarda standart haline getirilecektir. Fakat taşıt dinamik kontrolcüleri taşıt üretim maliyetlerini önemli bir miktar artıracaktır. Bu tez çalışmasında taşıt dinamik kontrolcülerinin ihtiyaç duyduğu savrulma açısal hızı bilgisi, bu amaçla kullanılan savrulma açısal hızı sensörü yerine tekerlek hızları ve taşıt yanal dinamik modeli kullanılarak tahmin edilmiştir. Böylece taşıt dinamik kontrolcülerinin maliyetinin azaltılması hedeflenmiştir.Bu amaçla birinci bölümde çalışmanın amacı, kapsamı ve daha önce yapılan çalışmalar anlatılmıştır.İkinci bölümde çalışmada kullanılan taşıt modelleri basitten karmaşık olanına doğru tanıtılmış ve gerçek taşıt verileri ile karşılaştırılmıştır.Üçüncü bölümde tez çalışmasında kullanılan donanımlar, Mekar donanım içeren benzetimci ve Tofaş'ın sağladığı deneysel taşıt tanıtılmıştır.Dördüncü bölümde gözetleyiciler ve tez çalışmasında kullanılan Kalman Filtresi tasarımı hakkında bilgi verilmiştir.Beşinci bölümde, taşıt savrulma açısal hızının tahmini anlatılmış, ikinci bölümde anlatılan taşıt modelleriyle ve üçüncü bölümde anlatılan deneysel ortamlarda tasarımı yapılan sanal sensör test edilmiştir. Çeşitli manevralar için test sonuçları paylaşılmıştır.Son olarak altıncı bölümde elde edilen test sonuçları yorumlanmış ve daha sonra yapılabilecekler belirtilmiştir.

Abstract:
Vehicle safety systems is getting more important with devoloping technology and growing comfort demand. Vehicle safety systems come into come into prominence while increasing traffic accidents and loss of human lives. Vehicle dynamics controllers (ESP, VDC, etc.) are one of the most important safety systems and will be mandotary for new vehicle in the near future. Therefore, vehicle dynamics controllers will increase the vehicle manufacturing costs. In this thesis, the vehicle yaw rate that is requred by the vehicle dynamics controller is estimated by using wheel speed signals, steering angle signal and vehicle lateral dynamics model instead of actual yaw rate sensor. So, the production cost of vehicle dynamics controllers will decrease.In the first chapter, the purpose and scope of the work is introduced and previous studies are explained.In second chapter, the vehicle models that are used in the thesis are introduced and compared with actual vehicle results.In the third chapter, the hardwares, Mekar hardware in the loop simulator and actual experimental vehicle are introduced.In the fourth chapter, basic informations are given about observers and Kalman filters.In the fifth chapter, the yaw rate estimator is designed and tested with vehicle models, hardware in the loop simulator and experimental vehicle.Finally, in the sixth chapter, some comments on the test results are given and talked about the future works.