Un enfoque de control predictivo basado en planitud diferencial para un sistema de suspensión activa de cuarto de automóvil no lineal
Autores: Rodriguez-Guevara, Daniel; Favela-Contreras, Antonio; Beltran-Carbajal, Francisco; Sotelo, Carlos; Sotelo, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un enfoque de control predictivo basado en planitud diferencial para un sistema de suspensión activa de cuarto de automóvil no lineal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Automotriz
Sistema de suspensión
Actuador
Modelo no lineal
Controlador Predictivo de Modelo
Problema de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Controlar un sistema de suspensión automotriz utilizando un actuador es un problema no lineal complejo que requiere soluciones rápidas y precisas para lograr un rendimiento óptimo. En este trabajo, el modelo no lineal de una suspensión activa de un cuarto de automóvil se expresa en términos de una salida plana y sus derivadas para incorporar las no linealidades del sistema en la salida plana. Posteriormente, se propone un Controlador Predictivo de Modelo basado en la derivación de planitud diferencial (MPC-DF) del cuarto de automóvil para lograr un rendimiento de control óptimo tanto en la comodidad del pasajero como en la adherencia al camino sin disminuir la vida útil de la rueda. Esta formulación da como resultado un problema de optimización lineal manteniendo el comportamiento no lineal del sistema de suspensión activa. Posteriormente, el problema de optimización se resuelve mediante Programación Cuadrática (QP), lo que permite la implementación en tiempo real. Se presentan resultados de simulación utilizando una perturbación realista en el camino para mostrar la efectividad de la estrategia de control propuesta.
Descripción
Controlar un sistema de suspensión automotriz utilizando un actuador es un problema no lineal complejo que requiere soluciones rápidas y precisas para lograr un rendimiento óptimo. En este trabajo, el modelo no lineal de una suspensión activa de un cuarto de automóvil se expresa en términos de una salida plana y sus derivadas para incorporar las no linealidades del sistema en la salida plana. Posteriormente, se propone un Controlador Predictivo de Modelo basado en la derivación de planitud diferencial (MPC-DF) del cuarto de automóvil para lograr un rendimiento de control óptimo tanto en la comodidad del pasajero como en la adherencia al camino sin disminuir la vida útil de la rueda. Esta formulación da como resultado un problema de optimización lineal manteniendo el comportamiento no lineal del sistema de suspensión activa. Posteriormente, el problema de optimización se resuelve mediante Programación Cuadrática (QP), lo que permite la implementación en tiempo real. Se presentan resultados de simulación utilizando una perturbación realista en el camino para mostrar la efectividad de la estrategia de control propuesta.