Control basado en modelo difuso Takagi-Sugeno para suspensión de cabina semi-activa equipada con un amortiguador electromagnético y un resorte de aire
Autores: Zhang, Bangji; Liu, Minyao; Wang, Kunjun; Tan, Bohuan; Deng, Yuanwang; Qin, An; Liu, Jingang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control basado en modelo difuso Takagi-Sugeno para suspensión de cabina semi-activa equipada con un amortiguador electromagnético y un resorte de aire
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Amortiguación variable
Amortiguadores
Muelles de aire
Suspensión de cabina semiactiva
Amortiguador electromagnético
Controlador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los amortiguadores de choque de amortiguamiento variable han recibido una atención extensa por su eficiente rendimiento en la reducción de vibraciones, y los muelles de aire también se han utilizado ampliamente en vehículos comerciales de alta gama debido a sus características de rigidez no lineales. Este artículo presenta una nueva suspensión de cabina semiactiva integrada con un muelle de aire y un amortiguador electromagnético de amortiguamiento variable (A-EMD). Se diseñó, fabricó y probó un prototipo de amortiguador electromagnético (EMD). Luego, debido a la interferencia de las características de rigidez no lineales del muelle de aire con el controlador en el diseño posterior, se adoptó el método difuso de Takagi-Sugeno para linearizar segmentalmente su no linealidad, sobre la cual se diseñó un controlador semiactivo de retroalimentación de estado Hinfinity para controlar el EMD y generar una fuerza de amortiguamiento variable. Además, se diseñó un observador de estado de Luenberger para proporcionar parámetros de estado no medibles para el controlador. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas para validar la efectividad de los enfoques propuestos, y los resultados muestran que la estrategia de control propuesta puede mejorar significativamente la comodidad de conducción del sistema A-EMD. El valor de dosis de vibración (VDV) de la aceleración bajo el camino con baches y la raíz cuadrada media ponderada por frecuencia de la aceleración (FWA-RMS) bajo el camino aleatorio disminuyeron en un 36.05% y un 19.77%, respectivamente, en comparación con el sistema de suspensión pasiva.
Descripción
Los amortiguadores de choque de amortiguamiento variable han recibido una atención extensa por su eficiente rendimiento en la reducción de vibraciones, y los muelles de aire también se han utilizado ampliamente en vehículos comerciales de alta gama debido a sus características de rigidez no lineales. Este artículo presenta una nueva suspensión de cabina semiactiva integrada con un muelle de aire y un amortiguador electromagnético de amortiguamiento variable (A-EMD). Se diseñó, fabricó y probó un prototipo de amortiguador electromagnético (EMD). Luego, debido a la interferencia de las características de rigidez no lineales del muelle de aire con el controlador en el diseño posterior, se adoptó el método difuso de Takagi-Sugeno para linearizar segmentalmente su no linealidad, sobre la cual se diseñó un controlador semiactivo de retroalimentación de estado Hinfinity para controlar el EMD y generar una fuerza de amortiguamiento variable. Además, se diseñó un observador de estado de Luenberger para proporcionar parámetros de estado no medibles para el controlador. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas para validar la efectividad de los enfoques propuestos, y los resultados muestran que la estrategia de control propuesta puede mejorar significativamente la comodidad de conducción del sistema A-EMD. El valor de dosis de vibración (VDV) de la aceleración bajo el camino con baches y la raíz cuadrada media ponderada por frecuencia de la aceleración (FWA-RMS) bajo el camino aleatorio disminuyeron en un 36.05% y un 19.77%, respectivamente, en comparación con el sistema de suspensión pasiva.