Control de Retroceso Basado en Modelos de Referencia de Suspensión Semi-Activa para Vehículos Equipados con Ruedas No Neumáticas
Autores: Chen, Jie; Liu, Wei; Ding, Renkai; Sun, Dong; Wang, Ruochen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Retroceso Basado en Modelos de Referencia de Suspensión Semi-Activa para Vehículos Equipados con Ruedas No Neumáticas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Rendimiento dinámico del vehículo
Rueda no neumática
Suspensión semiactiva
Estrategia de control backstepping
Método de referencia de modelo
Controlador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
En vista del deterioro del rendimiento dinámico del vehículo causado por el aumento de la rigidez radial de una rueda no neumática y su no linealidad, se propone una estrategia de control de retroalimentación de error de suspensión semiactiva basada en el método de referencia del modelo. En primer lugar, se lleva a cabo la linealización segmentada de la rigidez no lineal de las ruedas no neumáticas y se establece un modelo de sistema de un cuarto de vehículo que integra la rueda no neumática y la suspensión semiactiva. Posteriormente, se diseña un sistema de referencia del modelo basado en la teoría de control. Sobre esta base, se desarrolla un controlador de retroalimentación de error de suspensión semiactiva basado en el modelo de referencia. Finalmente, se realizan simulaciones dinámicas comparativas para verificar la efectividad del controlador. Los resultados indican que el controlador diseñado exhibe un efecto de control superior en comparación con los controladores existentes. Específicamente, el método de control propuesto reduce el valor cuadrático medio (RMS) de la aceleración de la masa suspendida en un 20.0% bajo excitación aleatoria de la carretera en comparación con la suspensión pasiva, mientras se garantizan las restricciones del sistema, y reduce los valores pico a pico (P-P) de la aceleración de la masa suspendida y la carga dinámica de la rueda en un 60.6% y un 42.5% bajo excitación de carretera bacheada, respectivamente.
Descripción
En vista del deterioro del rendimiento dinámico del vehículo causado por el aumento de la rigidez radial de una rueda no neumática y su no linealidad, se propone una estrategia de control de retroalimentación de error de suspensión semiactiva basada en el método de referencia del modelo. En primer lugar, se lleva a cabo la linealización segmentada de la rigidez no lineal de las ruedas no neumáticas y se establece un modelo de sistema de un cuarto de vehículo que integra la rueda no neumática y la suspensión semiactiva. Posteriormente, se diseña un sistema de referencia del modelo basado en la teoría de control. Sobre esta base, se desarrolla un controlador de retroalimentación de error de suspensión semiactiva basado en el modelo de referencia. Finalmente, se realizan simulaciones dinámicas comparativas para verificar la efectividad del controlador. Los resultados indican que el controlador diseñado exhibe un efecto de control superior en comparación con los controladores existentes. Específicamente, el método de control propuesto reduce el valor cuadrático medio (RMS) de la aceleración de la masa suspendida en un 20.0% bajo excitación aleatoria de la carretera en comparación con la suspensión pasiva, mientras se garantizan las restricciones del sistema, y reduce los valores pico a pico (P-P) de la aceleración de la masa suspendida y la carga dinámica de la rueda en un 60.6% y un 42.5% bajo excitación de carretera bacheada, respectivamente.