Simulaciones y experimentos de Hardware-in-the-Loop del sistema de frenos antibloqueo para motocicletas en curva
Autores: Hsu, Jie-An; Chen, Chih-Keng; Zhang, Xiao-Dong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Simulaciones y experimentos de Hardware-in-the-Loop del sistema de frenos antibloqueo para motocicletas en curva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio avanzado del sistema de frenos antibloqueo
ABS
Motocicletas
Curvas
Controlador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 62
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en desarrollar un sistema avanzado de frenos antibloqueo (ABS) para motocicletas, dirigido específicamente a los desafíos asociados con las curvas. Los ángulos significativos de inclinación durante las vueltas en motocicleta a menudo pueden provocar deslizamientos y la pérdida de control, aumentando el riesgo de accidentes. Los ABS existentes abordan principalmente la dinámica longitudinal y no proporcionan un control de frenado óptimo durante las curvas. Para abordar esta brecha, este estudio utiliza BikeSim y MATLAB/Simulink para simulaciones y experimentos con el fin de diseñar un ABS que se adapte a los diferentes ángulos de inclinación analizando la dinámica de la motocicleta durante las curvas. Se construye un modelo de neumáticos utilizando la Fórmula Mágica para examinar las características longitudinales y laterales bajo diferentes condiciones, lo que ayuda a determinar el punto de ajuste actual del deslizamiento de los neumáticos. El controlador, diseñado con una máquina de estados finitos combinada con control bang-off-bang, utiliza el deslizamiento de los neumáticos como variable de control. Ajusta el punto de ajuste del deslizamiento en función de los cambios en el ángulo de inclinación y envía señales de control al actuador hidráulico para regular la presión de frenado, garantizando un rendimiento de frenado óptimo sin pérdida de control. Finalmente, se realizan experimentos en hardware en bucle cerrado, con comandos de control en tiempo real enviados al actuador de la plataforma de hardware a través de BikeSim RT. Estos experimentos validan la efectividad del controlador diseñado, mejorando significativamente la estabilidad de frenado durante las curvas y mejorando la seguridad para los motociclistas.
Descripción
Este estudio se centra en desarrollar un sistema avanzado de frenos antibloqueo (ABS) para motocicletas, dirigido específicamente a los desafíos asociados con las curvas. Los ángulos significativos de inclinación durante las vueltas en motocicleta a menudo pueden provocar deslizamientos y la pérdida de control, aumentando el riesgo de accidentes. Los ABS existentes abordan principalmente la dinámica longitudinal y no proporcionan un control de frenado óptimo durante las curvas. Para abordar esta brecha, este estudio utiliza BikeSim y MATLAB/Simulink para simulaciones y experimentos con el fin de diseñar un ABS que se adapte a los diferentes ángulos de inclinación analizando la dinámica de la motocicleta durante las curvas. Se construye un modelo de neumáticos utilizando la Fórmula Mágica para examinar las características longitudinales y laterales bajo diferentes condiciones, lo que ayuda a determinar el punto de ajuste actual del deslizamiento de los neumáticos. El controlador, diseñado con una máquina de estados finitos combinada con control bang-off-bang, utiliza el deslizamiento de los neumáticos como variable de control. Ajusta el punto de ajuste del deslizamiento en función de los cambios en el ángulo de inclinación y envía señales de control al actuador hidráulico para regular la presión de frenado, garantizando un rendimiento de frenado óptimo sin pérdida de control. Finalmente, se realizan experimentos en hardware en bucle cerrado, con comandos de control en tiempo real enviados al actuador de la plataforma de hardware a través de BikeSim RT. Estos experimentos validan la efectividad del controlador diseñado, mejorando significativamente la estabilidad de frenado durante las curvas y mejorando la seguridad para los motociclistas.