Estudio Analítico sobre el Comportamiento en Curvas de un Vehículo de Oruga Articulado
Autores: Tota, Antonio; Galvagno, Enrico; Velardocchia, Mauro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estudio Analítico sobre el Comportamiento en Curvas de un Vehículo de Oruga Articulado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vehículos de orugas articulados
Maniobrabilidad extrema
Flexibilidad de movilidad
Articulación
Operación de dirección articulada
Modelo matemático
Estado estacionario en curvas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos articulados de orugas han sido tradicionalmente estudiados y apreciados por su extrema maniobrabilidad y flexibilidad de movilidad en términos de capacidades de pendiente y inclinación lateral. La articulación representa una solución atractiva y ventajosa, en comparación con la operación tradicional de dirección por deslizamiento, al evitar cualquier ajuste de confianza entre las orugas exteriores e interiores. Este artículo se centra en el análisis y control de un vehículo articulado de orugas caracterizado por dos unidades conectadas a través de una articulación mecánica multiaxial que se acciona hidráulicamente para permitir la operación de dirección articulada. Se introduce un modelo matemático realista de ocho grados de libertad para incluir las principales no linealidades involucradas en el comportamiento de dirección articulada. Además, se propone un modelo de vehículo linealizado para caracterizar analíticamente los comportamientos de estado estacionario y transitorio en curvas para pequeñas aceleraciones laterales. Finalmente, se diseña un controlador de ángulo de enganche proponiendo lógicas de Proporcional Integral Derivada (PID) basadas en torque y en velocidad. El controlador también se verifica simulando maniobras típicamente adoptadas para el análisis de manejo.
Descripción
Los vehículos articulados de orugas han sido tradicionalmente estudiados y apreciados por su extrema maniobrabilidad y flexibilidad de movilidad en términos de capacidades de pendiente y inclinación lateral. La articulación representa una solución atractiva y ventajosa, en comparación con la operación tradicional de dirección por deslizamiento, al evitar cualquier ajuste de confianza entre las orugas exteriores e interiores. Este artículo se centra en el análisis y control de un vehículo articulado de orugas caracterizado por dos unidades conectadas a través de una articulación mecánica multiaxial que se acciona hidráulicamente para permitir la operación de dirección articulada. Se introduce un modelo matemático realista de ocho grados de libertad para incluir las principales no linealidades involucradas en el comportamiento de dirección articulada. Además, se propone un modelo de vehículo linealizado para caracterizar analíticamente los comportamientos de estado estacionario y transitorio en curvas para pequeñas aceleraciones laterales. Finalmente, se diseña un controlador de ángulo de enganche proponiendo lógicas de Proporcional Integral Derivada (PID) basadas en torque y en velocidad. El controlador también se verifica simulando maniobras típicamente adoptadas para el análisis de manejo.