Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Control of Leaning Dynamics for Three-wheeled Vehicles: Experimental evaluation of two control strategies
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Three‐wheelers are popular in fuel efficient contests but do not see much commercial

success. This could be because three‐wheelers are easier to tip over than four wheeled

vehicles. One way to counteract the tipping over is to introduce leaning dynamics on

three‐wheeled vehicles so that they lean in corners like bicycles and motorcycles can.

For this project a small radio‐controlled three‐wheeler was built with a mechanical

system to handle the leaning dynamics for the front wheel pair. For the leaning control

two different controllers were programmed to be compared, one relying on feedback

from an accelerometer. The other calculates the desired angle based on a mechanical

model with feedback from a potentiometer that measures the current leaning angle.

These controllers where tested indoors on a smooth surface and outdoors on a rough

surface to compare the two.

Both controllers performed well indoors but the controller relying on feedback from the

potentiometer was more stable than the one relying on the accelerometer. Testing

outdoors on a rough surface amplified the differences. That test showed that the

controller using an accelerometer was so unstable it barely could provide any leaning at

all while the one using a potentiometer delivered very similar result as indoors. This

was probably due to the accelerometers sensitivity to vibration.

The controller using the accelerometer for feedback was slower and more unstable but

can keep the vehicle leveled on leaning ground since it measures the actual acceleration

the vehicle experiences. The controller using a potentiometer for feedback was faster

and more stable but only uses the leaning dynamic while turning without taking other

accelerations into account.

Abstract [sv]

Trehjulingar är populära i bränsleeffektivitetstävlingar men har inte sett mycket

kommersiell framgång. Detta kan bero på att trehjulingar välter lättare än fyrhjulade

fordon. Ett sätt att motverka vältningen är att introducera lutningsdynamik på

trehjulingar så att de lutar in i kurvor som cyklar och motorcyklar.

För det här projektet byggdes en liten radiostyrd trehjuling med ett mekaniskt system

för att hantera lutningen med framhjulen. För att kontrollera lutningen designades två

olika regulatorer för att jämföras, en som förlitar sig på feedback från en accelerometer

och en som beräknar en vinkel enligt en mekanisk modell med feedback från en

potentiometer som mäter fordonets nuvarande vinkel. Dessa regulatorer testades

inomhus på en jämn yta och utomhus på en ojämn yta.

Båda regulatorerna hade god prestanda inomhus men regulatorn som använde feedback

från potentiometern var snabbare och mer stabil än regulatorn som använde

accelerometern. Testen utomhus, på en ojämn yta, förstärkte skillnaderna mellan

regulatorerna och visade att regulatorn som använder accelerometer var så instabil att

den knappt kunde få trehjulingen att luta alls medan regulatorn som använde sig av

potentiometern visade väldigt lika resultat som när den kördes inomhus. Det beror

troligen på accelerometerns känslighet för vibrationer.

Regulatorn som använde accelerometern var långsammare och mer instabil men kan

hålla fordonet vågrätt på lutande mark eftersom den läser sann acceleration. Regulatorn

som använde en beräknad vinkel och feedback från en potentiometer var snabbare och

mer stabil men kan inte hålla fordonet vågrätt på lutande mark eftersom den inte tar

hänsyn till den egentliga accelerationen.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 41 p.
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-191209OAI: oai:DiVA.org:kth-191209DiVA: diva2:955481
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-08-25 Created: 2016-08-25 Last updated: 2016-08-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1344 kB)6 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1344 kBChecksum SHA-512
e61997cec44a1af6e0aba9bf3cdb5d00e309e169e3dc66b81a3e3f3b4bf64e4c05dfae577b7e5ed3dc395fc22a5817b1ae691e225eb8ceb4356929066dc13eb1
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 6 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 1 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link