Suspensii Active

CAP.1 Introducere

Performanta sistemului de suspensie a autovehiculului este considerata in mod obisnuit legata de capacitatea acestuia de a oferi o buna functionare pe strazi si un confort imbunatatit al pasagerului.

Sistemele de control pasiv ofera doar un compromis intre aceste doua criterii, in timp ce sistemele de control activ ale suspensiilor, au drept scop izolarea corpului masinii de vibratiile rotii induse de terenul accidentat.

Modelul sistemului cu suspensie se bazeaza pe o analiza riguroasa. Pentru suspensia vehicolului se utilizeaza tipuri diferite de arcuri, amortizoare in stransa legatura cu flexibilitatea constructiei in diferite directii. Toate acestea au fost dezvoltate de-a lungul ultimului secol, practic de la inceputul erei automobilului.

Tipurile cele mai obisnuite si mai simple de suspensie sunt cele pasive in ideea ce sursele externe de energie nu sunt necesare. Odata cu dezvoltarea electronicii, performantele au inceput sa creasca si sa fie vizibile.

Scopul acestei lucrari este de a prezenta o schema de control care sa imbogateasca performantele suspensiei.

Noua tehnologie ofera o solutie simpla si economica pentru reducerea ruliului la viraje imbunatatind atat controlul vehiculului cat si performantele acestuia, fara a diminua confortul, asa cum fac sistemele de suspensie conventionala. Aceasta se realizeaza prin asigurarea unui contact permanent intre pneu si drum, pe toate cele patru roti, indiferent de starea suprafetei de rulare.

Testarea sistemului de suspensie desfasurat atat pe sosele cat si pe drumuri accidentate a demonstrat o reducere a ruluilui cu 40% si marirea contactului rotilor cu drumul cu 60% in comparatie cu folosirea sistemelor de suspensie conventionale. Se imbunatateste asfel tractiunea, directia si manevrabilitatea vehiculului, marindu-se de asemenea stabilitatea la viraje.

CAP.2 Modelarea sistemului de suspensie activa

Sistemul de suspensie activa este utilizat pentru simplificarea problemei sistemului de amortizare a vehicolului. Desenul unui astfel de sistem este prezentat in continuare.

Fig.2.1 Model de Sistem de Suspensie Activa

Unde:

M = m1 = 1300 kg – masa corpului autovehiculului,

m = m2 = 60 kg – masa suspensiei,

k1 = 34000 N/m – constanta elastica a arcului sistemului de suspensie,

k2 = 180000 N/m – constanta elastica a rotii si a jantei,

b1 = 1200 Ns/m – constanta de amortizare a sistemului de suspensie,

b2 = 5800 Ns/m – constanta de amortizare a rotii si a jantei,

u – forta de control = forta controller-ului pe care dorim sa-l proiectam.

2.1 Cerinte de proiectare

1.Sa se fac modelul matematic

2.Functiile de transfer a sistemului

3 Reglare dupa stare

4.Proiectarea regulataorelor lead ,lag,lead-lag,pi,pd,pid.

5.Proiectarea unui regulator numeric prin metoda reproiectarii regulatorului dupa stare

6.Regulator LQR

CAP.3 Modelul matematic a sistemului de suspensie active

Reprezentarea in spatiul starilor este obtinuta din ecuatiile diferentiale ce caracterizeaza miscarea automobilului.

Ecuatiile dimamicii autovehiculului si a mesei suspensiei sunt:

Pentru a fi o reprezentare a spatiului starilor valabila, derivata tuturor starilor trebuie sa fie in termenul intrarilor si in starile insasi. Pentru inceput se impart prima si a doua ecuatie prin M, respectiv m.