طراحی، ساخت و کنترل سیستم فرمان یک شبیهساز رانندگی

در این مقاله به طراحی، کنترل و ساخت یک سیستم فرمان خودرو با پسخورد نیرو، جهت استفاده در شبیهساز رانندگی پرداخته شدهاست . از آنجا که یک اصل مهم در ساخت محیط واقعیت مجازی، ایجاد تعامل و احساس غرقشدگی 1 در کاربر میباشد، در طراحی این ِسیستم فرمان تمامی نیروهایی که در حین رانندگی با یک اتومبیل واقعی از طرف غربیلک فرمان به راننده اعمال میشود، شبیهسازی شدهاند تا احساس فرمان خوب در هنگام رانندگی واقعی به راننده دست دهد . برای این منظور میزان دوران غربیلک فرمان توسط راننده، در هر لحظه با استفاده از انکودر متصل به میلمحور فرمان تعیین میگردد . این پارامتر به همراه اطلاعات دیگر از قبیل سرعت اتومبیل در آن لحظه، مدل دینامیکی خودرو، دینامیک تایرها و مسیر جاده که در رایانه شبیهسازی شدهاند، نیروهای وارده از طرف جاده بر روی تایرها را به صورت زمان واقعی 2 به دست میدهد . با استفاده از این نیروها و مکانیزم میلهبندی چرخهای جلو، گشتاورهای ایجاد شده بر روی غربیلک فرمان بدست میآیند . این گشتاورها از طریق موتور و گیربکسی که در انتهای میل محور فرمان قرار دارد، به غربیلک فرمان و در نتیجه به راننده منتقل میگردند . جهت کنترل موتور، نیاز است تا از گشتاور تولید شده پسخورد گرفته شود . به این منظور بر روی میل محور فرمان از یک میله پیچشی استفاده شدهاست تا با نصب انکودر در دو انتهای آن و ضرب اختلاف زاویه دورانی ایجاد شده در دو انتهای میله پیچشی در ضریب سختی پیچشی آن، گشتاور اعمال شده اندازهگیری گردد . پالسهای تولید شده توسط این انکودرها بوسیله کارت ورودی - خروجی 3 به رایانه منتقل میگردند .

کلیدواژه ها:

واقعیت مجازی ، شبیهساز رانندگی ، سیستم فرمان ، سخت - افزار در حلقهsteer-by-wire ،