Emberi reakcióidő hatása a járművontatás stabilitására
The effect of human reaction time on the stability of vehicle towing
Keywords:
force control, delay, towing, Routh reduction, stability chart, erőszabályozás, késés, vontatás, Routh redukció, stabilitási térképAbstract
The paper introduces a model for examining the longitudinal stability of vehicle towing when both the driver of the towing car and the driver of the towed vehicle control their own vehicle with reaction time delay. Utilizing the translational symmetry, the Routh reduction can be applied to construct the governing equations. The linear stability analysis of the reduced model shows that increasing the time delay or the natural frequency of the system, the stable domain disappears and then reappears and disappears again and again. Based on the results, the stiffness of the drawbar can be optimized.
Kivonat
Ismertetésre kerül egy mechanikai modell járművontatás longitudinális stabilitásának vizsgálatára, amelyben mind a vontató, mind a vontatott járművet vezető személy időkéséssel szabályozza saját járművét. A transz-lációs szimmetriát kihasználva, Routh redukció alkalmazásával nyerhetjük a mozgásegyenleteket. A modell stabilitás-vizsgálata azt mutatja, hogy az időkésést vagy a rendszer sajátkörfrekvenciáját növelve a kezdetben jelen levő stabil tartomány eltűnik, majd újra és újra megjelenik. A vonórudak rugalmasságát ennek ismeretében célszerű optimumra tervezni.
References
Hale, J.K. and Lunel, S.M.V. Introduction to functional differential equations, Vol. 99, Springer Science & Business Media, 2013
Routh E.J. An elementary treatise on the dynamics of a system of rigid bodies. Macmillan, 1877
Sharp, R. Fernandez, M.A. Car-caravan snaking: Part 2: Active caravan braking. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2002, 216(7), 723–736.
Stepan, G. (1989). Retarded dynamical systems: stability and characteristic functions. Longman Scientific & Technical.
Szaksz, B., Stepan, G. Stability charts of a delayed model of vehicle towing. IFAC-PapersOnLine, 2021, 54(18), 64-69.