PRACA ORYGINALNA
Wykorzystanie czujników laserowych wysokości do estymacji profilu nierówności drogi
Więcej
Ukryj
1
Poznan University of Technology
2
Wileński Uniwersytet Techniczny im. Giedymina, Wydział Inżynierii Transportu, Zakład Transportu Samochodowego
3
Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu
Data publikacji: 30-03-2018
The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji 2018;79(1):95-106
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
W artykule przedstawiono problem określania rzeczywistej wartości wysokości profilu nierówności drogi w czasie rzeczywistym i zaproponowano oraz przetestowano metodę rozwiązania tego problemu. Problem wynika z faktu, że zaproponowany pomiar odległości pomiędzy laserowym czujnikiem wysokości a drogą jest wykonywany czujnikiem zamontowanym do nadwozia samochodu, które ma swoją własną dynamikę. Zaproponowaną metodę kompensacji sygnału lasera dla ruchów nadwozia – przechyłu wzdłużnego i drgań pionowych – przetestowano z wykorzystaniem badań symulacyjnych i eksperymentalnych. W badaniach symulacyjnych wykorzystano model płaski połowy samochodu zaimplementowany w Simulinku i Matlabie, w badaniach eksperymentalnych wykorzystano samochód osobowy Opel Astra wraz z algorytmem kompensacji zaimplementowanym w systemie prototypowania elektronicznych jednostek sterujących firmy dSpace. Testy symulacyjne dowiodły, że idea kompensacji jest poprawna i pozwala na pełną kompensacje ruchów nadwozia w sygnale z czujnika lasera. Badania eksperymentalne wykazały, że metoda prosta do implementacji i w pełni efektywna w środowisku symulacyjnym jest znacznie bardziej skomplikowana w rzeczywistym pojeździe. Wynika to z tego, że informacja o ruchach nadwozia nie jest dokładna tak jak w symulacji i konieczne jest zastosowanie w procedurze pracującej z sygnałami symulowanymi dodatkowej specjalnej obróbki sygnałów z czujników. Sygnały przyspieszenia muszą być całkowane ale musi być też wykonana specjalna filtracja pasmowo-przepustowa. Po wykonaniu tych dodatkowych kroków można uzyskać dobre rezultaty także z rzeczywistym samochodem i sygnałami z rzeczywistych czujników.
REFERENCJE (9)
1.
Ahmed M M, Svaricek F. Preview Optimal Control of Vehicle Semi-active Suspension Based on Partitioning of Chassis Acceleration and Tire Load Spectra, European Control Conference (ECC). 2014:1669-1674.
2.
Bouzouraa M E, Kellner M, Hofmann U, Lutz R. Laser scanner based road surface estimation for automotive applications, IEEE SENSORS 2014 Proceedings, Valencia: 2034-2037.
3.
Dąbrowski K, Ślaski G. Method and algorithm of automatic estimation of road surface type for variable damping control, Scientific Conference on Automotive Vehicles and Combustion Engines (KONMOT 2016).
4.
Donahue M D, Hedrick J K. Implementation of an Active Suspension, Preview Controller for Improved Ride Comfort, Nonlinear and Hybrid Systems in Automotive Control. 2003; 1–23.
5.
Göhrle C, Schindler A, Wagner A, Sawodny O. Road Profile Estimation and Preview Control For Low-Bandwidth Active Suspension Systems, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2015; 20(5): 2299–2310.
6.
Kitshing K J, Cebon D, Cole D J. An Experimental Investigation of Preview Control, Vehicle System Dynamics. 1999; 32(6): 459–478.
7.
Savaresi S M, Poussot-Vassal C, Spelta C, Sename O, Dugard L. Semi-Active Suspension Control Design for Vehicles. Boston: Butterworth-Heinemann/Elsevier. 2010; 206.
8.
Sugai H, Buma S, Kanda R, Yoshioka K, Hasegawa M. Preview Ride Comfort Control for Electric Active Suspension, Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress, Lecture Notes in Electrical Engineering. 2012; 198: 147-161.
9.
Tudón-Martínez J C, Fergani S, Sename O, Martinez J J, Morales-Menendez R, Dugard L. Adaptive Road Profile Estimation in Semi-Active Car Suspension, IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2015; 23(6): 2293-2305.
http://dx.doi.org/10.1109/TCST....