Heterogeneous MBS forwarder modeling and co-simulation

• Main Author: Yang, Liunan
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2015
• Subjects: Co-simulation; ADAMS; MATLAB/Simulink; Forwarder; Active suspension; Pendulum arm; Skotare; Aktiv fjädring; Pendelarmar
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-176264

The forwarder acts as an important role in mechanized Cut-to-Length timber harvesting system. But the majority of forwarder products on the market are not suspended or simply suspended by bogies which limit the riding quality of forwarder and result in soil damage due to large tireground interaction force. The Forestry Research Institute of Sweden is developing an active controlled pendulum arm suspension system actuated by hydraulic cylinders on the forwarder prototype named XT28. The aim of this active suspension system is to compensate the inherent shortcomings of the current suspension solutions. The thesis project focuses on implementing a heterogeneous simulation methodology which integrates the Multi-Body System model of XT28 built in MSC ADAMS/View with active suspension control model developed in MATLAB/Simulink. Thus, the co-simulation process is visualized in ADAMS/View. The results show that the active controlled pendulum arm suspension could improve the riding quality in a large extend and reduce the force between tire and ground at the same time. The cosimulation between ADAMS and Simulink is proved as a feasible and efficient approach to study the active control system for pendulum arm suspension on XT28 forwarder. === Skotaren har tillsammans med skördaren en central roll i den fullt mekaniserade kortvirkesmetoden för skogsavverkning. Majoriteten av dagens skotare på marknaden har sex eller åtta hjul, som är monterade parvis på boggilådor. Det innebär att de saknar chassidämpning, vilket begränsar operatörens komfort och orsakar även stora markskador på mjuk mark. Skogforsk koordinerar realiseringen av en fullskaleprototyp, som går under arbetsnamnet XT28, med sex hjul monterade på varsin pendelarm. Pendelarmarna har varsin hydraulcylinder som möjliggör aktiv helmaskinsdämpning. Detta examensarbete är inriktat på att skapa, demonstrera och verifiera en heterogen simuleringsmetodik, som integrerar och möjliggör samsimulering av en dynamisk mekanikmodell utvecklad i MSC Adams/View med en reglermodell för aktiv styrning av pendelarmarna. Reglermodellen har utvecklats i MATLAB / Simulink. Simuleringsresultaten, som visualiseras i Adams-miljön, visar att den aktiva pendelarmregleringen skulle kunna förbättra åkkomforten signifikant, och också kraftigt markkontaktkrafterna. Det visas att samsimulering mellan ADAMS och Simulink är en effektiv metod för att verifiera prestandan hos aktiva reglersystem för pendelarmsfjädring på prototypskotaren XT28.