Modelowanie i optymalizacja pneumo-hydraulicznego układu zawieszenia

• Autorzy: Maciejewski I.

Warianty tytułu

EN

Modelling and optimisation of pneuma-hydraulic suspension system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono modelowanie oraz wielokryterialną optymalizację pneumo-hydraulicznego układu zawieszenia, którego właściwości wibroizolacyjne są kształtowane poprzez zmianę charakterystyk sił reakcji sprężyny pneumatycznej i amortyzatora hydraulicznego. Zaproponowana procedura optymalizacji umożliwia znalezienie Pareto-optymalnych rozwiązań układu, dla którego uzyskuje się jednoczesną minimalizację przeciwstawnych kryteriów wibroizolacji: przyspieszenia drgań izolowanego obiektu oraz przemieszczenia względnego układu zawieszenia.

EN

A design of vibro-isolating pneuma-hydraulic systems, constructed at present, is a big challenge for engineers, because of conflicted criteria that are involved in their design [13]. For example, in the automotive industry it is desired to reduce vibrations of a cabin floor transmitted to an operator seat. On the one hand, dynamic forces transmitted from the cabin floor to the seat should approach zero to protect driver's health. On the other hand, the suspension travel should approach zero in order to ensure the controllability of working machines. The best compromise between opposite require-ments creates a complex, nonlinear optimisation problem [1]. In this paper the modelling and multi-objective optimisation of a suspension system are presented. The investigated passive suspension system has vibro-isolating properties that are shaped by a change of forces in a pneumatic spring and hydraulic damper. A combined optimisation procedure has allowed to find the Pareto-optimal system configuration with the simultaneous minimization of the conflicted criteria: suspended body acceleration and suspension travel. The basic findings of the paper consist in the multi-criteria optimisation procedures of a suspension system taking into account its nonlinear dynamic behaviour.

Słowa kluczowe

PL

układ zawieszenia; wibroizolacja pasywna; optymalizacja wielokryterialna

EN

suspension system; passive vibro-isolation; multicriteria optimization

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 5
• Strony: 511--514
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Maciejewski I.

• Politechnika Koszalińska, Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej, ul. Racławicka 15/17, 75-620 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Alkhatiba R., Nakhaie Jazarb G., Golnaraghi M. F.: Optimal design of passive linear suspension using genetic algorithm, Journal of Sound and Vibration 2004, Vol: 275, str. 665-691.
• [2] Beater P.: Pneumatic Drives. System Design, Modelling and Control. Springer-Verlag, Berlin 2007, str. 253-256.
• [3] Censor Y.: Pareto Optimality in Multiobjective Problems, Appl. Math. Optimiz. 1977, Vol. 4, str. 41-59.
• [4] Gerc E. W.: Napędy pneumatyczne, Teoria i obliczanie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1973.
• [5] Guillon M.: Teoria i obliczanie układów hydraulicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1967.
• [6] Gunston, T. P., Rebelle, J., Griffin M. J.: A comparison of two methods of simulating seat suspension dynamic performance, Journal of Sound and Vibration 2004, Vol: 278, str. 117-134.
• [7] Kiczkowiak T.: Algorytmy i modele w projektowaniu pneumatycznych układów napędowych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2005.
• [8] Kowal J.: Sterowanie drganiami, Gutenberg, Kraków 1996.
• [9] Lee C. M., Bogatchenkov, A. H., Goverdovskiy, V. N., Shynkarenko Y. V., Temnikov A. I.: Position control of seat suspension with minimum stiffness, Journal of Sound and Vibration 2006, Vol: 292, str. 435-442.
• [10] Maciejewski I., Meyer L., Krzyzynski T.: Modelling and multi-criteria optimisation of passive seat suspension vibro-isolating properties, Journal of Sound and Vibration 324 (2009), str. 520-538.
• [11] Kiczkowiak T., Maciejewski I., Krzyżyński T.: Wybrane problemy optymalizacji pneumatycznego zespołu amortyzującego, Pomiary Automatyka Kontrola Nr 4/2010, str. 349-354.
• [12] Maciejewski I.: Polioptymalizacja własności wibroizolacyjnych aktywnego systemu zawieszenia siedziska, Pomiary Automatyka Kontrola, Nr 8/2007, str. 49-52.
• [13] Preumont A.: Vibration Control of Active Structures An Introduction, Kluwer Academic Publishers, London 2002, str. 113-116.
• [14] Tarnowski W.: Symulacja i optymalizacja w Matlab’ie, Wydawnictwo Intergraf S. C., Sopot 2001.