MR damper inverse modeling dependent on operating conditions

• Autorzy: Wolnica M.

Warianty tytułu

Modelowanie tłumika MR z uwzględnieniem warunków pracy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For semi-active control of vehicle suspension magnetoreological (MR) dampers are usually used. Construction of such dampers suggests that their properties should be dependent on fluid temperature, current of the coil and the relative velocity of the rod, which all change during operation. Then, an inverse model used to work out the current based on the required damping force may not be adequate, and performance of the overall semi-active control system can be significantly degraded. MR damper reaches its operating temperature in a short period of time, and thus it should be modelled, and the obtained inverse model should reflect such state. However, it has been observed that the hysteric behaviour of the MR damper significantly differs depending on the current. The paper presents results of such analysis and recommends using a set of simple models appropriate for different ranges of this parameter. During control the models should be switched to guarantee the best operating conditions. Experiments for this research have been performed using MTS system.

W półaktywnym sterowaniu zawieszeniem pojazdu mogą być wykorzystane tłumiki magnetoreologiczne (MR). Z właściwości konstrukcji tłumika wynika, że na jego pracę może wpływać względna prędkość tłoczyska, natężenie prądu na cewce tłumika oraz temperatura cieczy MR. Każde z tych parametrów może ulegać zmianie w trakcie działania tłumika. Tłumik MR osiąga stałą temperaturę pracy w krótkim okresie czasu i dla takiej temperatury powinien być modelowany. Jednak zaobserwowano, że dla różnych wartości natężenia prądu na cewce tłumika charakterystyka tłumika zmienia się. W pracy przedstawiono wyniki opracowania kilku prostych modeli odwrotnych dla różnych zakresów natężenia prądu. W trakcie sterowania występuje przełączanie między poszczególnymi modelami odwrotnymi w zależności od warunków pracy. Dane eksperymentalne zebrano wykorzystując do badań tłumika maszynę wytrzymałościową.

Słowa kluczowe

EN

MR damper; inverse model; gain scheduling

PL

tłumik magnetoreologiczny; modelowanie odwrotne; harmonogramowanie wzmocnienia

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics and Control
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 32, no. 2
• Strony: 82--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Wolnica M.

• Division of Mechatronic Systems, Institute of Mining Technology KOMAG, Gliwice, Poland

Bibliografia

• 1. Bouc R. 1967, Forced vibration of mechanical systems with hysteresis. Proceedings of the Fourth Conference on Nonlinear Oscillations, Prague.
• 2. Fialho I.J., Balas G.J. 2000, Design of nonlinear controllers for active vehicle suspensions using parameter-varying control synthesis. Veh. Syst. Dyn., vol. 33(5), pp. 351–370.
• 3. Guo S., Yang S., Pan C. 2006, Dynamic modelling of magnetorheological damper behaviours. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, vol. 17, no. 1, pp. 3–14.
• 4. Kamalakkannan K., Elayaperumal A., Managlaramam S. 2012, Simulation Aspects of a Full-Car ATV Model Semi Active Suspension. Engineering, vol. 4, pp. 384–389, DOI 10.4236/eng.2012.47050.
• 5. Kurczyk S., Pawełczyk M. 2013, Fizzy control for semi-active vehicle suspension. Active Noise and Vibration Control Methods, Krakow–Rytro.
• 6. Krauze P. 2011, Skyhook Control of Front and Rear Magnetorheological Vehicle Suspension. XIII International PhD Workshop, OWD 2011, pp. 380–385.
• 7. Plaza K. 2008, Modelling and Control for Semi-Active Vibration Damping. PhD dissertation, Silesian University of Technology.
• 8. Sapiński B., Filuś J. 2003, Analysis of parametric models of MR linear damper Journal of Theoretical and Applied Mechanics, vol. 41, pp. 215–240.
• 9. Sapiński B. 2009, Real-Time Control of Magnetorheological Dampers in Mechanical Systems. AGH Press, Krakow.
• 10. Wang D.H., Liao W.H. 2011, Magnetorheological Fluid Dampers: A Review of Parametric Modelling. Smart Materials and Structures, vol. 20, pp. 34, DOI 10.1088/0964-1726/20/2/023001
• 11. Wolnica M., Pawełczyk M. 2013, LQR semi-active suspension control for an all-terrain vehicle. Active Noise and Vibration Control Methods, Kraków–Rytro, pp. 18–19.