Wariantowa analiza funkcji celu w zadaniu optymalizacji aktywnego tłumienia siedzenia pojazdu specjalnego

• Autorzy: Warwas K. , Tengler S.

Warianty tytułu

EN

A variant analysis of the goal function in the task of optimis-ing the active damping of a special vehicle seat

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono sposób doboru optymalnego tłumienia fotela kierowcy pojazdu specjalnego, który bezpośrednio przyczynia się do zwiększenia komfortu jazdy. Model matematyczny pojazdu sformułowano korzystając ze współrzędnych złączowych i przekształceń jednorodnych. Przedstawiono manewr przejazdu przez przeszkodę w postaci progu zwalniającego, który zamodelowano w postaci nawierzchni drogi składającej się z trójkątów. Do wyznaczenia punktu styku opony z jezdnią zastosowano autorski algorytm 4Points, a opony pojazdu odwzorowano stosując model Dugoffa-Uffelmana. Przedmiotem badań było dobranie takiego tłumienia fotela kierowcy, aby zminimalizować amplitudy drgań występujące w tym podukładzie. Do rozwiązania zadania wykorzystano dwie metody optymalizacji o różnej złożoności numerycznej. Przedstawiono i porównano wyniki otrzymane w procesie optymalizacji dynamicznej dla różnych funkcji celu.

EN

In this paper a way to select optimal damping of a driver's seat in the special vehicle, which contributes directly to improve driving comfort, was presented. The mathematical model of the vehicle was formulated using joint coordinates and homogeneous transformations. A maneuver over an obstacle in the form of a bump, which was modeled as a road surface consisting of triangles, was performed. To determine the contact point of the tire with the road the proprietary author’s algorithm 4Points, was used. For computing the road reaction forces the tire model of Dugoff-Uffelman was used. The aim of the experimental investigations was to obtain such damping of the driver's seat, in order to minimize the amplitude of vibration occurring in the subsystem. To solve the task two methods of optimization of different numerical complexity were used. The results obtained by dynamic optimization for the different goal functions were presented and compared.

Słowa kluczowe

PL

fotel kierowcy; komfort jazdy; samochód ratowniczo-gaśniczy

EN

driver's seat; driving comfort; fire fighting vehicle

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 6
• Strony: 1201--1206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr., pełny tekst na CD

Twórcy

autor

Warwas K.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej Katedra Informatyki i Automatyki

autor

Tengler S.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Zakład Mechaniki

Bibliografia

• 1. Guglielmino, E., Sireteanu, T., Stammers, C.W., Ghita, G., Giuclea, M., Semiactive Suspension Control, Improved Vehicle Ride and Road Friendliness, Springer-Verlag London, 2008.
• 2. Sammonds G., Fray M., Mansfield N., Overall car seat discomfort onset during long duration driving trials. “Advances in Physical Ergonomics and Human Factors Part II”, AHFE Conference Books, 2014, p. 28-35.
• 3. Yang S., Chen L., Li S.: Dynamics of Vehicle-Road Coupled Sys-tem, Springer-Verlag Berlin, 2015.
• 4. Holen P., Thorvald B., Possibilities and limitations with distributed damping in heavy vehicles. “Vehicle System Dynamics” Supple-ment 41, 2004, p. 172-181.
• 5. Tengler S., Analiza dynamiki samochodów specjalnych o wysoko położonym środku ciężkości, PhD Thesis, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, University of Bielsko-Biala, 2012.
• 6. Rao K., Kumar S., Modeling and Simulation of Quarter Car Semi Active Suspension System Using LQR Controller, “Proceedings of the 3rd International Conference on Frontiers of Intelligent Computing: Theory and Applications (FICTA)”, Springer-Verlag, 2015, Vol. 1, p. 441-448.
• 7. Savaresi S., Poussot-Vassal C., Spelta C., Sename O., Dugard L., Semi-Active Suspension Control Design for Vehicles, Elsevier Ltd., 2010.
• 8. Attia E. M., Ayman F. Z., El Gamal H.A., El Souhily B.M., Effect of Irregular Road on Dynamic Response of Car Seat Suspended by a Magneto-Rheological (MR) Damper, “International Journal of Applied Science and Technology”, 2014, No. 5, Vol. 4, p. 39-54.
• 9. Jamroziak K., Kosobudzki M., Ptak J., Assessment of the comfort of passenger transport in special purpose vehicles. “Ekspolatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability”, 15 (1), 2013, p. 25-30.
• 10. Warwas K., Analiza i sterowanie ruchem pojazdów wieloczłonowych z uwzględnieniem podatności elementów, PhD Thesis, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, University of Bielsko-Biala, 2009.
• 11. Warwas K., Augustynek K., Dynamic optimisation of articulated vehicle motion for control of stability in critical situation, “IDAACS 2015: 8th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications:”, Vol. 1, 2015, p. 232-237.
• 12. Tengler S., Warwas K., Aktywne tłumienie siedzenia pojazdu specjalnego, 55 Sympozjon "Modelowanie w mechanice", Ustroń, 2016.
• 13. Grzegożek W., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., Komputerowe Modelowanie Dynamiki Pojazdów Samochodowych. Kraków: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2003.
• 14. Szczotka M., Wojciech S., Model for simulation of vehicle dynamics, “The Achive of Mechanical Engineering”, 2003, str. 335-350.
• 15. Press W., Teukolsky W., Vetterling S., Flannery W. B., Numerical Recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press, Cambridge, 2007.
• 16. Young Yang W., Cao W., Morris J., Applied Numerical Methods Using Matlab, Wiley, 2005.
• 17. Warwas K., Adamiec-Wójcik I., Grzegożek W., Dobór momentów hamujących w pojazdach wieloczłonowych, Konstrukcja, badania, eksploatacja, technologia pojazdów samochodowych i silników spalinowych / Polska Akademia Nauk Oddział w Krakowie, Kraków : PAN, 2008, s. 441-448.
• 18. Augustynek K., Warwas K., An application of artificial neural network to choose optimal drive functions of the satellite, IDAACS'2015: 8th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications: proceedings. Vol. 1, Warsaw, 2015, s. 226-231.