Doprinos modeliranju pneumatskog poluaktivnog upravljanja sistema oslanjanja vozila / Contribution to the modeling of a pneumatic semi-active control of vehicle suspension / Вклад в моделирование устройства управления пневматической полуактивной подвеской транспортного средства

• Main Authors: Nabil S. Khettou, Miroslav M. Demić, Slavko R. Muždeka, Milan M. Krsmanović
• Format: Article
• Language: English
• Published: University of Defence in Belgrade 2015-10-01
• Series: Vojnotehnički Glasnik
• Subjects: air spring; suspension; pneumatic; vehicle; пневматическая пружина; подвеска; пневматик; автомобиль; vazdušna opruga; oslanjanje; pneumatici; vozilo
• Online Access: http://aseestant.ceon.rs/index.php/vtg/article/view/7744

This paper contributes to the modeling of a semi-active control of a quarter vehicle model using air springs. A conventional mass-spring-damper model has been used along with an air spring. Based on the theory of thermodynamics, the dynamic equation of the air springmodelwas established. The simulation model was implemented using MATLAB and the transfer functions with varying parameters were calculated. The simulation results show that air spring pressure, the valve diameter, the dumping coefficient and the mechanical stiffness affect the dynamic response of the system. A semi-active control methodology was then established by controlling the valve diameter using two declinations of an on-off logic switch based on the velocity of the suspended mass and the relative velocity at both ends of the air spring. The obtained results show reduced oscillation amplitudes around the natural frequency of the system. / В статье описано моделирование системы полуактивной пневматической подвески транспортного средства с применением четвертноймодели автомобиля. Рассматривалась подвеска традиционного типа (подрессоренная масса – масса- пружина-амортизатор) с применением пневматической пружины. Динамические уравнения пневматического упругого элемента выведены на основе законов термодинамики.Имитационная модель была разработана при использовании программного обеспечения MATLAB. В моделиприведены передаточные функции вертикального смещения подрессоренных масс с переменными параметрами. Результаты моделирования показывают, что на динамические характеристики системы влияют следующие факторы: давление в пневмокамере, диаметр клапана, коэффициент затухания и механическая жесткость пружины. Метод управления системой полуактивной подвески заключается в переменном диаметре клапана с использованием двухпозиционного переключателя, с учетом скорости смешения подрессоренных масс иотносительной скорости края пневмокамеры. Полученные результаты показывают, что примененные способ управления и конфигурация подвески обеспечивают снижение амплитуды колебаний подвески и равновесное положение системы. / U radu je prikazano modeliranje poluaktivnog pneumatskog sistema elastičnog oslanjanja korišćenjem četvrtinskog modela vozila. Korišćen je konvencionalni model oslanjanja (ovešena masa – masaopruga-amortizer), u kombinaciji sa vazdušnom oprugom. Dinamičke jednačine pneumatskog elastičnog elementa izvedene su na osnovu zakona termodinamike. Simulacioni model razvijen je korišćenjem programskog paketa MATLAB. U modelu su date prenosne funkcije vertikalnih pomeranja ovešene mase sa promenlјivim parametrima. Rezultati simulacije pokazuju da na dinamičko ponašanje sistema utiču pritisak u vazdušnom jastuku, prečnik ventila, koeficijent prigušenja i mehanička krutost opruge. Metodologija poluaktivnog upravlјanja sistemom oslanjanja zasniva se na kontroli prečnika ventila korišćenjem dva stanja jednog on-off prekidača, na osnovu brzine kretanja ovešene mase i relativne brzine krajeva vazdušnog jastuka. Dobijeni rezultati pokazuju da usvojeni način upravlјanja i konfiguracija sistema oslanjanja obezbeđuje smanjenje amplitude oscilacija oko ravnotežnog položaja sistema.