THE handling-comfort trade-off in a quarter-car system: Automatic adaptive management via Active Disturbance Rejection Control

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The effectiveness of a vehicle suspension is often assessed by maximum passenger comfort given continuous contact with the road (road holding). This paper investigates managing the comfort-handling trade-off in a quarter-car suspension system via active disturbance rejection control (ADRC). An adaptive control law is built to manage this trade-off automatically depending on the ADRC parameters. The idea is to use the ADRC-estimated disturbance signal to adjust the system’s domain of interest. The effectiveness of the proposed approach is validated: the adaptive control law is tested for a nonlinear hydraulic suspension system. Moreover, the effects of road disturbances amplitudes and road quality on the system performance are studied. Simulation results show the smoothness and simplicity of the adaptive algorithm for managing the comfort-handling trade-off.

Sobre autores

M. Alhelou

Bauman Moscow State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: alkhelum@student.bmstu.ru
Moscow, Russia

Y. Wassouf

Bauman Moscow State Technical University

Email: thelegend990@gmail.com
Moscow, Russia

V. Serebrenny

Bauman Moscow State Technical University

Email: vsereb@bmstu.ru
Moscow, Russia

A. Gavrilov

Bauman Moscow State Technical University

Email: alexgavrilov@mail.ru
Moscow, Russia

E. Lobusov

Bauman Moscow State Technical University

Email: evgeny.lobusov@yandex.ru
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Goodarzi, A., and Khajepour, A. Vehicle Suspension System technology and design. - Kentfield, CA: 2017. - 77 p.
  2. Pinkaew, T., and Fujino, Y. Effectiveness of Semi-active Tuned Mass Dampers under Harmonic Excitation // Engineering Structures. - 2001. - Vol. 23, no.7. - P. 850-856.
  3. Chaves, M., Maia, J., and Esteves, J. Analysis of an Electromagnetic Automobile Suspension System. - 2008.International Conference on Electrical Machines. - Vilamoura, Portugal, 2008.
  4. Mihai, I., and Andronic, F. Behavior of a Semi-active Suspension System versus a Passive Suspension System on an Uneven Road Surface // Mechanics. - 2014. - Vol. 20, no.1. - P. 64-69.
  5. Zhileykin, M.M., Kotiev, G.O., and Nagatsev, M.V. Synthesis of the Adaptive Continuous System for the Multi-axle Wheeled Vehicle Body Oscillation Damping // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 315, no. 1.
  6. Ovsyannikov, S., Kalinin, E., and Koliesnik, I. Oscillation Process of Multi-support Machines When Driving over Irregularities // Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. - Springer, Cham, 2018.
  7. Yao, G.Z., Yap, F.F. Chen, G., et al. MR Damper and Its Application for Semi-active Control of Vehicle Suspension System // Mechatronics. - 2002. - Vol. 12, no.7. - P. 963-973.
  8. Lajqi, S., and Pehan, S. Designs and Optimizations of Active and Semi-active Non-linear Suspension Systems for a Terrain Vehicle // Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering. - 2012. - Vol. 58, no.12. - P. 732-743.
  9. Zhou, Q. Research and Simulation on New Active Suspension Control System. - A thesis presented to the Graduate and Research Committee of Lehigh University in Candidacy for the Degree of Master of Science. - Lehigh University, 2013.
  10. Maizza, G., and Franz, D. Simulink Control Model Of An Active Pneumatic Suspension System In Passenger Cars. - Politecnico di Torino, 2019. - 65 p.
  11. Ryu, S., Park, Y., and Suh, M. Ride Quality Analysis of a Tracked Vehicle Suspension with a Preview Control // Journal of Terramechanics. - 2011. - Vol. 48, no.6. - P. 409-417.
  12. Tan, B, Wu, Y., Zhang, N., et al. Improvement of Ride Quality for Patient Lying in Ambulance with a New Hydro-Pneumatic Suspension // Advances in Mechanical Engineering. - 2019. - Vol. 11, no. 4. - P. 1-20.
  13. Abe, M. Vehicle Handling Dynamics: Theory and Application. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2015.
  14. Savsani, Vimal, Patel, V.K., Gadhvi, B, and Tawhid, M. Pareto Optimization of a Half Car Passive Suspension Model Using a Novel Multiobjective Heat Transfer Search Algorithm // Modelling and Simulation in Engineering. - 2017. - Vol. 2017. - Art. ID 2034907.
  15. Els, P.S., Theron, N., Uys, P.E., Thoresson, M. The Ride Comfort vs. Handling Compromise for Off-road Vehicles // Journal of Terramechanics. - 2007. - Vol. 44, no. 4. - P. 303-317.
  16. Singh, N., Chhabra, H., and Bhangal, K. Robust Control of Vehicle Active Suspension System // International Journal of Control and Automation. - 2016. - Vol. 9, no. 4. - P. 149-160.
  17. Hasbullah, F., Faris, W., Darsivan, J., Abdelrahman, M. Ride Comfort Performance of a Vehicle Using Active Suspension System with Active Disturbance Rejection Control // International Journal of Vehicle Noise and Vibration. - 2015. - Vol. 11, no. 1. - P. 78-101.
  18. de Jesús Lozoya-Santos, J., Tudón-Martínez, J., Morales-Menéndez, R., and Ramírez-Mendoza, R.Comparison of on-off Control Strategies for a Semi-active Automotive Suspension Using HiL // IEEE Latin America Transactions. - 2012. - Vol. 10, no. 5. - P. 2045-2052.
  19. Han, J. From PID to Active Disturbance Rejection Control // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2009. - Vol. 56, no. 3. - P. 900-906.
  20. Pedro, J.O., Dangor, O., Dahunsi, O.A, Ali, M. CRS and PS-Optimised PID Controller for Nonlinear, lectrohydraulic Suspension Systems. - 2013 9th Asian Control Conference (ASCC). - Istanbul, 2013.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».