Control Activo de Torque para la Eliminación de Ondas de Velocidad: Una Perspectiva Mecánica
Autores: Croonen, Julien; Deraes, Adrien Leopold J; Beckers, Jarl; Devesse, Wim; Hegazy, Omar; Verrelst, Björn
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Activo de Torque para la Eliminación de Ondas de Velocidad: Una Perspectiva Mecánica
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fluctuaciones de par
Trenes de transmisión
Métodos de control activo
Supresión de ondulación
Perspectiva mecánica
Dinámica del tren de transmisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Las fluctuaciones de par en los trenes de transmisión son el resultado de excitaciones dinámicas y pueden ser desfavorables para la vida útil del sistema. Existen métodos pasivos de supresión de ondulaciones, como los amortiguadores torsionales y los volantes de inercia, que a menudo son voluminosos y no siempre deseados. Alternativamente, existen métodos de control activo eficientes; sin embargo, su aplicabilidad a ciertos trenes de transmisión no está cubierta. Por lo tanto, este documento se centra en el control activo desde una perspectiva mecánica, más específicamente, en la dinámica del tren de transmisión que impacta la efectividad del control activo. Se implementa un controlador cuasi-resonante como un método de control activo, y su rendimiento y robustez se demuestran tanto en simulación en un modelo mecánico de 3 grados de libertad como experimentalmente a diferentes frecuencias de excitación. Las pruebas muestran que la efectividad del control activo depende en gran medida del tren de transmisión. En particular, la propagación de la oscilación de par está influenciada por las propiedades de filtrado elástico del tren de transmisión, y la ondulación de velocidad depende de la atenuación inercial del tren de transmisión. Los trenes de transmisión de alta rigidez y baja inercia se benefician más del control activo para la supresión de ondulaciones porque la atenuación inercial es limitada, mientras que los elementos de alta rigidez aumentan el ancho de banda mecánico antes de que ocurra el desacoplamiento dinámico entre las inerciales de interés. El control activo sirve como una alternativa viable para la reducción de ondulaciones de velocidad cuando la compacidad del tren de transmisión es clave, en lugar de las soluciones pasivas actuales.
Descripción
Las fluctuaciones de par en los trenes de transmisión son el resultado de excitaciones dinámicas y pueden ser desfavorables para la vida útil del sistema. Existen métodos pasivos de supresión de ondulaciones, como los amortiguadores torsionales y los volantes de inercia, que a menudo son voluminosos y no siempre deseados. Alternativamente, existen métodos de control activo eficientes; sin embargo, su aplicabilidad a ciertos trenes de transmisión no está cubierta. Por lo tanto, este documento se centra en el control activo desde una perspectiva mecánica, más específicamente, en la dinámica del tren de transmisión que impacta la efectividad del control activo. Se implementa un controlador cuasi-resonante como un método de control activo, y su rendimiento y robustez se demuestran tanto en simulación en un modelo mecánico de 3 grados de libertad como experimentalmente a diferentes frecuencias de excitación. Las pruebas muestran que la efectividad del control activo depende en gran medida del tren de transmisión. En particular, la propagación de la oscilación de par está influenciada por las propiedades de filtrado elástico del tren de transmisión, y la ondulación de velocidad depende de la atenuación inercial del tren de transmisión. Los trenes de transmisión de alta rigidez y baja inercia se benefician más del control activo para la supresión de ondulaciones porque la atenuación inercial es limitada, mientras que los elementos de alta rigidez aumentan el ancho de banda mecánico antes de que ocurra el desacoplamiento dinámico entre las inerciales de interés. El control activo sirve como una alternativa viable para la reducción de ondulaciones de velocidad cuando la compacidad del tren de transmisión es clave, en lugar de las soluciones pasivas actuales.