Detección de Deformación de Discos de Freno Utilizando Extracción de Características Intuitiva y Aprendizaje Automático
Autores: Dózsa, Tamás; ri, Péter; Szabari, Mátyás; Simonyi, Ern; Soumelidis, Alexandros; Lakatos, István
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Detección de Deformación de Discos de Freno Utilizando Extracción de Características Intuitiva y Aprendizaje Automático
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistema de frenos
Deformaciones del disco de freno
Sensores de aceleración
Sistemas de detección de fallos
Servofrenos
Representaciones de señales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo proponemos métodos de prueba de concepto para detectar fallos en el sistema de frenos de vehículos de pasajeros. En particular, investigamos el problema de detectar deformaciones del disco de freno basándonos en datos registrados por sensores de aceleración montados en la suspensión del vehículo. Nuestra hipótesis principal es que estas señales contienen vibraciones causadas por la deformación del disco de freno. Dado que este tipo de fallos son típicamente monitoreados por el conductor del vehículo, el desarrollo de sistemas automáticos de detección de fallos se vuelve más importante con el aumento de la conducción autónoma. Además, los nuevos servofrenos separan el pedal de freno del sistema hidráulico, lo que resulta en efectos menos significativos sobre la fuerza del pedal de freno. Nuestro artículo ofrece dos contribuciones importantes. En primer lugar, proporcionamos una descripción detallada de nuestro novedoso esquema de medición, el tipo y la ubicación de los sensores utilizados, la adquisición de señales y las características de los datos. Luego, en la segunda parte de nuestro artículo, detallamos representaciones de señales justificadas matemáticamente y diferentes algoritmos para distinguir entre discos de freno deformados y normales. Para la correcta comprensión del fenómeno, se utilizaron diferentes discos de freno con valores de desalineación medidos. Dado que, además de la deformación del disco de freno, las vibraciones registradas por nuestros acelerómetros dependen no linealmente de una serie de factores (como la velocidad, la suspensión, la presión de los neumáticos, etc.), se consideran modelos basados en datos. A través de experimentos, mostramos que los métodos propuestos pueden ser utilizados para reconocer fallos en el sistema de frenos causados por la deformación del disco de freno.
Descripción
En este trabajo proponemos métodos de prueba de concepto para detectar fallos en el sistema de frenos de vehículos de pasajeros. En particular, investigamos el problema de detectar deformaciones del disco de freno basándonos en datos registrados por sensores de aceleración montados en la suspensión del vehículo. Nuestra hipótesis principal es que estas señales contienen vibraciones causadas por la deformación del disco de freno. Dado que este tipo de fallos son típicamente monitoreados por el conductor del vehículo, el desarrollo de sistemas automáticos de detección de fallos se vuelve más importante con el aumento de la conducción autónoma. Además, los nuevos servofrenos separan el pedal de freno del sistema hidráulico, lo que resulta en efectos menos significativos sobre la fuerza del pedal de freno. Nuestro artículo ofrece dos contribuciones importantes. En primer lugar, proporcionamos una descripción detallada de nuestro novedoso esquema de medición, el tipo y la ubicación de los sensores utilizados, la adquisición de señales y las características de los datos. Luego, en la segunda parte de nuestro artículo, detallamos representaciones de señales justificadas matemáticamente y diferentes algoritmos para distinguir entre discos de freno deformados y normales. Para la correcta comprensión del fenómeno, se utilizaron diferentes discos de freno con valores de desalineación medidos. Dado que, además de la deformación del disco de freno, las vibraciones registradas por nuestros acelerómetros dependen no linealmente de una serie de factores (como la velocidad, la suspensión, la presión de los neumáticos, etc.), se consideran modelos basados en datos. A través de experimentos, mostramos que los métodos propuestos pueden ser utilizados para reconocer fallos en el sistema de frenos causados por la deformación del disco de freno.