Control de Vibraciones Semi-Activo de la Suspensión del Asiento Equipado con un Dispositivo de Inercia Equivalente Variable-Damping Variable
Autores: Luan, Guangrui; Liu, Pengfei; Ning, Donghong; Liu, Guijie; Du, Haiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Vibraciones Semi-Activo de la Suspensión del Asiento Equipado con un Dispositivo de Inercia Equivalente Variable-Damping Variable
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Suspensión del asiento
Dispositivo VEI-VD
Control de vibraciones
Inercia
Amortiguación
Seguimiento de fuerza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La suspensión del asiento tiene una influencia significativa en la comodidad de conducción en muchas aplicaciones prácticas, como vehículos de trabajo pesado, vehículos militares y embarcaciones de alta velocidad. Este artículo propone una suspensión de asiento equipada con un dispositivo de inercia equivalente variable y amortiguamiento variable (VEI-VD) y una nueva estrategia de control de vibraciones semiactivo. El dispositivo VEI-VD puede controlar su inercia equivalente y amortiguamiento mediante el control de dos resistencias externas en su circuito eléctrico. Especialmente, la parte VEI del dispositivo puede almacenar y liberar energía de vibración a través del volante interno, lo que permite que la suspensión del asiento tenga una capacidad controlable en cuatro cuadrantes en el diagrama de fuerza-velocidad disponible, similar a un sistema activo. Primero, se construye el modelo dinámico del dispositivo VEI-VD, y se desarrolla y prueba un prototipo para identificar los parámetros del modelo y verificar sus características. Luego, se propone un método de control de vibraciones semiactivo para la suspensión del asiento VEI-VD. El método de control utiliza un controlador de modo deslizante para adquirir la fuerza de control deseada para reducir la vibración; luego, de acuerdo con la fuerza deseada y los estados del sistema, se ajusta el dispositivo VEI-VD mediante un esquema de seguimiento de fuerza para generar una fuerza real. En la validación numérica, se prueba la transmisibilidad de vibraciones de la suspensión del asiento VEI-VD alrededor de su frecuencia natural con diferentes estados. Se verifica la efectividad de las estrategias de control de seguimiento de fuerza para diferentes tipos de suspensiones. En la prueba de excitación aleatoria, la aceleración cuadrática media del asiento VEI-VD se reduce en un 30.72% en comparación con un asiento pasivo. La suspensión del asiento VEI-VD muestra un gran potencial en aplicaciones.
Descripción
La suspensión del asiento tiene una influencia significativa en la comodidad de conducción en muchas aplicaciones prácticas, como vehículos de trabajo pesado, vehículos militares y embarcaciones de alta velocidad. Este artículo propone una suspensión de asiento equipada con un dispositivo de inercia equivalente variable y amortiguamiento variable (VEI-VD) y una nueva estrategia de control de vibraciones semiactivo. El dispositivo VEI-VD puede controlar su inercia equivalente y amortiguamiento mediante el control de dos resistencias externas en su circuito eléctrico. Especialmente, la parte VEI del dispositivo puede almacenar y liberar energía de vibración a través del volante interno, lo que permite que la suspensión del asiento tenga una capacidad controlable en cuatro cuadrantes en el diagrama de fuerza-velocidad disponible, similar a un sistema activo. Primero, se construye el modelo dinámico del dispositivo VEI-VD, y se desarrolla y prueba un prototipo para identificar los parámetros del modelo y verificar sus características. Luego, se propone un método de control de vibraciones semiactivo para la suspensión del asiento VEI-VD. El método de control utiliza un controlador de modo deslizante para adquirir la fuerza de control deseada para reducir la vibración; luego, de acuerdo con la fuerza deseada y los estados del sistema, se ajusta el dispositivo VEI-VD mediante un esquema de seguimiento de fuerza para generar una fuerza real. En la validación numérica, se prueba la transmisibilidad de vibraciones de la suspensión del asiento VEI-VD alrededor de su frecuencia natural con diferentes estados. Se verifica la efectividad de las estrategias de control de seguimiento de fuerza para diferentes tipos de suspensiones. En la prueba de excitación aleatoria, la aceleración cuadrática media del asiento VEI-VD se reduce en un 30.72% en comparación con un asiento pasivo. La suspensión del asiento VEI-VD muestra un gran potencial en aplicaciones.