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Un enfoque novedoso con un algoritmo de control integral proporcional de modo deslizante borroso ajustado por el método borroso (FSMPIF)

Nov 27, 2023Nov 27, 2023

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 7327 (2023) Citar este artículo

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Detalles de métricas

La vibración de un automóvil puede ser causada por la estimulación de la superficie de la carretera. El cambio en los valores de desplazamiento y aceleración de la masa suspendida se usa para evaluar la vibración del automóvil. Se recomienda utilizar un sistema de suspensión activa para lograr un mayor nivel de comodidad en la conducción. Este artículo presenta una estrategia novedosa para regular el funcionamiento de un sistema de suspensión activa que se ha puesto a consideración. El algoritmo PI (Integral Proporcional), el algoritmo SMC (Control de Modo Deslizante) y el algoritmo Fuzzy sirvieron como base para desarrollar el algoritmo FSMPIF. La señal generada por el algoritmo SMC es lo que se utiliza como entrada para el algoritmo Fuzzy. Además, la configuración del controlador PI se modifica con la ayuda de otro algoritmo Fuzzy. Estos dos métodos Fuzzy funcionan independientemente uno del otro y en un entorno totalmente distinto el uno del otro. Este algoritmo fue creado de una manera totalmente original y novedosa. Utilizando una técnica de modelado numérico, se investiga la vibración de los automóviles con especial énfasis en dos situaciones de uso distintas. En cada caso, se hace una comparación entre cuatro circunstancias diferentes. Una vez que se implementa el método FSMPIF, los resultados del proceso de simulación han demostrado que los valores de desplazamiento y aceleración de la masa suspendida se reducen significativamente. Esto se determinó observando los valores antes y después de implementar el nuevo algoritmo. En el primer caso, estas cifras no superan una diferencia del 2,55% respecto a los automóviles que utilizan sistemas de suspensión pasiva. En el segundo caso, estas cifras no alcanzan el 12,59 % en total. Como resultado directo, se han mejorado significativamente la estabilidad y el nivel de comodidad del automóvil.

La comodidad y estabilidad del automóvil son factores cruciales. Puede afectar la comodidad de los pasajeros del vehículo. El sistema de suspensión garantiza el nivel adecuado de confort de marcha1. Por lo general, el sistema de suspensión se encuentra entre la carrocería del vehículo y la rueda. Los componentes por encima de un sistema de suspensión se conocen como masa suspendida (carrocería del vehículo). Los componentes debajo de un sistema de suspensión se denominan masa no suspendida2. Los componentes principales de un sistema de suspensión son un amortiguador, brazos de palanca (brazo de palanca superior o inferior) y resortes (resorte helicoidal, ballesta)3. Según ciertos estudios, la barra estabilizadora también es un componente del sistema de suspensión4,5. En comparación con otros sistemas, la construcción del sistema de suspensión es relativamente compleja.

Las superficies irregulares de las carreteras son la principal fuente de vibraciones de los automóviles, según Zuraulis et al.6. Varias variables más también pueden contribuir a las variaciones. Sin embargo, el impacto de estas variables es insignificante. Las vibraciones de las ruedas se transfieren a la carrocería del automóvil a través del sistema de suspensión. El sistema de suspensión regulará estas vibraciones. Además, el sistema de suspensión disminuirá la energía de vibración. Al analizar la vibración de un vehículo, se consideran varios factores, pero los valores de desplazamiento y aceleración de la masa suspendida son factores vitales. Estos dos marcadores se han utilizado en investigaciones mucho más antiguas7,8. El desplazamiento y la aceleración de la carrocería de un vehículo se pueden determinar mediante simulación o experimentación. Solo los valores más altos de desplazamiento y aceleración de la carrocería del vehículo deben considerarse para vibraciones discontinuas. Los valores promedio y máximo de los dos parámetros anteriores pueden emplearse para vibraciones continuas. RMS crítico permite calcular valores medios9,10,11.

El rendimiento del sistema de suspensión pasiva (sistema de suspensión mecánica) es deficiente. No cumple con los requisitos de suavidad para frecuencias sustanciales y excitaciones de volumen continuo. En lugar de esto, se deben utilizar soluciones de sistema de suspensión mecatrónica. Zhang et al. presentó la suspensión de resorte neumático12. Este sistema utiliza globos con sistemas de control completamente automatizados. Estos globos neumáticos son resortes neumáticos de rigidez variable13. La dureza de los resortes neumáticos puede modificarse ajustando la presión dentro de los globos neumáticos. Esto fue enfatizado por Geng et al.14. Cuando un vehículo está equipado con un sistema de suspensión neumática, la calidad de marcha es buena. Sin embargo, este tipo es bastante caro. El uso de absorbentes electromagnéticos para reemplazar los absorbentes tradicionales, a menudo descritos como un "sistema de suspensión semiactivo", es otra tecnología presentada por Oh et al.15. Según Basargan et al., la corriente dentro del amortiguador alterará la disposición de las partículas de metal en su vecindad. En consecuencia, la rigidez de amortiguamiento es continuamente variable16. Este tipo es más simple y menos costoso. Su eficacia, sin embargo, es típica. Para gestionar mejor las vibraciones del automóvil, se requiere un actuador adicional para actualizar el sistema de suspensión. Con base en este enfoque, se implementó un sistema de suspensión activa17. El sistema de suspensión activa incorpora un actuador hidráulico. Este accionador puede aplicar fuerza sobre la masa del vehículo desde dos lados. En consecuencia, su rendimiento mejorará. Sin embargo, la construcción del sistema de suspensión se volverá más compleja. Además, la suspensión activa es más costosa que un sistema de suspensión semiactiva.

Recientemente, se han publicado varias publicaciones relacionadas con el control de los sistemas de suspensión. Nguyen propuso i18 empleando el controlador PID (derivativo integral proporcional) combinado doble para el modelo de cuarto de dinámica del vehículo. Este controlador doble integrado comprende dos controladores separados. Cada controlador de componente regula un parámetro distinto. Los parámetros del controlador PID, KP, KI y KD, deben elegirse adecuadamente. Si se utiliza un controlador FOPID (derivativo integral proporcional de orden fraccionario) en lugar de un controlador PID, el número de variables se duplicará19. Han et al.20 desarrollaron un método Fuzzy para modificar estos ajustes. Según la demostración de Mahmoodabadi y Nejadkourki21, el valor de estos tres factores puede alterarse continuamente. Además, se han empleado algoritmos de inteligencia para optimizar la configuración del controlador PID22,23,24. Para sistemas con múltiples objetos, son preferibles los algoritmos de control LQR (Linear Quadratic Regulator) o LQG (Linear Quadratic Gaussian)25. Al reducir la función de costo, este enfoque ayudará a optimizar la vibración del automóvil26. Con frecuencia, las técnicas anteriores se utilizan para operar sistemas lineales. El método SMC debe utilizarse para sistemas no lineales. Según Azizi y Mobki, los objetos se deslizarán sobre la superficie. El objeto entonces avanza hacia la ubicación de equilibrio27. Según Nguyen, una superficie deslizante es una función complicada que depende de la señal de error del controlador28. La señal de error se evalúa utilizando la derivada de orden superior. Para aliviar el problema, es esencial linealizar un actuador hidráulico. Esta información fue proporcionada por Nguyen et al.11. La combinación de las técnicas SMC y Fuzzy mejorará su rendimiento29. Esto ha sido demostrado por Chen et al. in30 cuando utilizaron una combinación de algoritmos SMC y Fuzzy para el sistema no lineal. Además, los algoritmos adaptativos Fuzzy también ayudan a observar mejor el estado de error del sistema31. Muchos otros algoritmos de control inteligente también se han aplicado al controlador de suspensión. En32, Liu et al. introdujo el algoritmo ANN (Red Neural Adaptativa) para suspensión activa con restricciones relacionadas con la velocidad y el desplazamiento del vehículo. Los parámetros de los controladores para la suspensión se pueden seleccionar de forma óptima mediante métodos como GA (Algoritmo genético)33 o PSO (Optimización de enjambre de partículas)34. Algunas técnicas que utilizan inteligencia artificial para diseñar el controlador de suspensión también se han aplicado a camiones pesados35. Además, varios métodos de control del sistema de suspensión son altamente eficientes36,37.

Para cumplir con las especificaciones de comodidad de conducción del automóvil, es fundamental regular el funcionamiento del sistema de suspensión. Los autores ofrecen un algoritmo de control original, FSMPIF, en este trabajo, basado en cuatro perspectivas distintas. Además, el procedimiento de diseño del controlador se describe en el contenido del artículo. Además, se utiliza un enfoque de simulación numérica para analizar la vibración del automóvil. Este artículo consta de cuatro secciones. En la sección de Introducción se señalan algunos conceptos y revisiones bibliográficas. En la sección Modelos, los autores explicarán el proceso de establecimiento de un modelo de dinámica de vehículos y un algoritmo de control. El proceso de cálculo y simulación se realiza en la sección de Resultados y Discusión a continuación. Finalmente, se indicarán algunos comentarios en el apartado de Conclusiones. En las siguientes secciones del artículo, se ofrecen detalles específicos.

Inicialmente, es necesario desarrollar un modelo dinámico de las vibraciones del vehículo. Esta investigación utilizó un modelo de cuarto de dinámica con dos masas; ms producirá el desplazamiento vertical zs, mientras que mu producirá el desplazamiento vertical zu (Fig. 1).

Un modelo de cuarto de dinámica.

Las ecuaciones diferenciales que describen las vibraciones del vehículo se enumeran a continuación:

dónde:

Sustituyendo las ecuaciones. (3) a (8) en las ecuaciones. (1) y (2) produce:

La señal de control del actuador, u(t), está determinada por su controlador. Se propone un algoritmo de control completamente innovador llamado FSMPIF. Este algoritmo se desarrolla con las siguientes perspectivas en mente:

En primer lugar, el algoritmo PI proporciona una respuesta más estable, mientras que el algoritmo Fuzzy es más adaptable. Ambos componentes deben existir simultáneamente en la señal de control. Por lo tanto, se requieren estos dos algoritmos para combinar una señal de control final.

En segundo lugar, la configuración del algoritmo PI debe ajustarse adecuadamente. Estos valores deben modificarse para adaptarse a las señales de excitación del pavimento. En consecuencia, deben ser controlados por un sistema difuso. La vibración de la carrocería del vehículo es la señal de entrada para el primer controlador difuso.

En tercer lugar, debido a que la vibración del vehículo es no lineal, es esencial diseñar un algoritmo de control no lineal para cumplir con los requisitos de estabilidad del sistema. El algoritmo SMC es apropiado para esta función. La señal de salida de la técnica SMC servirá como señal de entrada para el segundo controlador difuso descrito en el primer punto.

En cuarto lugar, el segundo controlador difuso es un componente crucial del controlador integrado. En consecuencia, la señal del segundo controlador Fuzzy constará de tres componentes: la señal de salida del algoritmo SMC descrito anteriormente, la señal de error del algoritmo PI y la señal de vibración de la carrocería del vehículo.

Sobre la base de las consideraciones anteriores, se sugirió la técnica Fuzzy Sliding Mode Proporcional Integral tuned by Fuzzy (FSMPIF). Este algoritmo satisface todos los criterios de estabilidad del sistema. La figura 2 muestra el esquema del sistema.

Sistema de control.

La comodidad del vehículo se puede medir a través de valores relacionados con las oscilaciones del automóvil, como el desplazamiento y la aceleración de la masa suspendida. Estos valores son medidos directamente por los sensores instalados en el automóvil. El resultado obtenido del sensor es la señal de retroalimentación del sistema (Fig. 2). Al evaluar la comodidad de conducción, a menudo consideramos el valor promedio, RMS o máximo.

Síntesis de las señales de control finales u(t) a partir de las señales de dos componentes u1(t) y u2(t).

La señal del primer elemento, u1(t), es la señal de salida del controlador PI.

donde: e(t): la señal de error del controlador PI, xs(t): señal de consigna, x(t): señal de salida.

Esta señal de consigna debe ser cero para que la carrocería del vehículo vibre lo menos posible. Eso implica:

Incluyendo el primer punto de vista, la configuración del controlador PI debe ajustarse continuamente para cumplir con los requisitos del sistema. Por lo tanto, ajustar estos ajustes con un sistema Fuzzy es una opción viable. Este es el primer controlador para Fuzzy. La entrada de este controlador es el valor de desplazamiento de masa suspendida. La Figura 3 representa la función de membresía de este controlador. Esta función se desarrolla desde la perspectiva del autor. Se transmitirá una señal de control tan pronto como la carrocería del vehículo vibre. La ecuación (12) también se puede expresar como:

Funciones de pertenencia del primer controlador Fuzzy.

La señal de salida del segundo controlador difuso es la señal del segundo componente del controlador integrado, u2(t), también conocida como controlador central. Las señales de entrada para este controlador son u21(t), u22(t) y u23(t).

La señal de entrada inicial, u21(t), representa el desplazamiento de la carrocería del vehículo. La señal de error del controlador PI es la segunda señal de entrada, u22(t). Está multiplicando un factor de ganancia (kgf) por esta señal.

La señal de salida del controlador SMC es la última señal de entrada u23(t). Un controlador SMC es una parte integral del controlador integrado.

Considere un objeto de control no lineal con u(t) como señal de entrada e y(t) como señal de salida. Una función determinada por las señales de derivación de componentes y las señales de entrada se conoce como la n-ésima derivada de la señal de salida.

En este escenario, se supone que la función f(y) es limitada y está sujeta a incertidumbre, es decir

Sean los siguientes valores de las variables de estado del modelo:

El modelo del objeto se devuelve como un sistema de ecuaciones de estado de la siguiente manera:

Suponiendo que la señal del punto de ajuste es cero, la condición (21) garantiza la existencia de un controlador de respuesta de señal de entrada de modelo siempre que el objeto no lineal (22) esté restringido. En este caso, la señal de comando se puede reformular como:

donde: s(e): superficie de deslizamiento (cuando s(e) = 0), e(t): señal de error.

Los coeficientes bi de la superficie de deslizamiento deben configurarse correctamente, de modo que (26) sea un polinomio de Hurwitz. Cuando se cumple esta condición, las variables de estado vuelven a cero después de un tiempo específico (27).

Debido a:

Como resultado, la Ec. (27) puede escribirse como sigue:

donde: T es un punto de tiempo finito.

Si la ecuación s(e) = 0 incluye coeficientes bi que cumplen la condición del polinomio de Hurwitz (26), la superficie de deslizamiento s(e) tiende a cero, es decir

La condición de deslizamiento (superficie de deslizamiento) del controlador está definida por la ecuación. (30). Obtenemos lo siguiente de (22), (24) y (30):

Si s(e) es menor que cero, el valor de (31) es positivo; de lo contrario, es negativo. La señal de control u(t) puede reescribirse como sigue combinando (20) y (31):

La señal de control u(t), dada por la ecuación. (32), es independiente de (22). Como resultado, se considera un controlador fiable. Si no se cumple la condición (20), se debe definir un límite superior de la función f(y(x)), es decir

Entonces la condición se convierte en:

Sin embargo, los algoritmos de control tradicionales de SMC todavía suelen causar el fenómeno de "parloteo" mencionado en 38 por Slotine y Li.

El procedimiento para diseñar un controlador SMC se describe en28. Según9, la señal de salida del controlador SMC se puede escribir de la siguiente manera:

La señal del segundo componente es una función complicada de la señal de vibración de la carrocería del vehículo cuando las Ecs. (16), (17), (18) y (19) se combinan.

donde: χ es el coeficiente de relación entre las fuerzas de inercia. Esto debe ser referenciado en 28.

La figura 4 muestra la función de pertenencia de este enfoque. El procedimiento de defuzzificación se lleva a cabo siguiendo las reglas difusas especificadas en la Tabla 1 y la Fig. 5.

Funciones de pertenencia del segundo controlador Fuzzy.

Superficie borrosa.

Este estudio utiliza la simulación numérica como su enfoque. Este enfoque utiliza el ecosistema MATLAB-Simulink. Las especificaciones del vehículo se enumeran en la Tabla 2. Estos parámetros se toman de la aplicación CARSIM® y se modifican ligeramente. Se realizaron dos estudios de caso correspondientes a dos formas de excitación de la superficie de la carretera (Fig. 6). En cada escenario, la vibración de un vehículo se evaluará bajo cuatro condiciones: suspensión pasiva, PID, SMC y FSMPIF. Con la aspereza de la carretera como señal de excitación de entrada, la señal de salida del sistema es el desplazamiento y la aceleración de la carrocería del vehículo. Se compararán los resultados máximos y promedio (calculados en RMS) para cada condición.

Rugosidad en el camino.

En el caso inicial, se utiliza una excitación de la superficie de la carretera de forma cíclica sinusoidal. Según esta regla, el desplazamiento y la aceleración de la carrocería del vehículo variarán cíclicamente. La figura 7 muestra el cambio en el desplazamiento de la masa suspendida a lo largo del tiempo. Si un automóvil tiene un sistema de suspensión mecánica, su desplazamiento máximo puede llegar a 100,83 (mm). Este valor se puede disminuir mediante el empleo de un sistema de suspensión activa. Este resultado indica que el desplazamiento de la carrocería del vehículo es de solo 61,72 (mm) y 39,84 (mm), respectivamente, cuando los algoritmos PID y SMC manejan el sistema de suspensión activa. En particular, una vez que se utiliza el algoritmo FSMPIF para controlar un sistema de suspensión hidráulica activa, el valor máximo de desplazamiento puede disminuir drásticamente, alcanzando alrededor de 1,55 (mm). En comparación con la situación inicial, esto es solo un 1,54 %. Este es un resultado altamente positivo.

Desplazamiento de la carrocería del vehículo (Caso 1).

Al evaluar la estabilidad del vehículo, también se debe considerar un valor medio de vibración. Este valor se puede determinar utilizando el estándar RMS. De acuerdo con los datos simulados, el desplazamiento promedio de la masa suspendida alcanzó 65,60 (mm), 43,60 (mm), 28,16 (mm) y 0,95 (mm) para los cuatro escenarios de examen. Tomando como referencia el valor del primer escenario, los siguientes números pueden transformarse de manera equivalente a 100%, 66.46%, 42.93% y 1.45%, respectivamente.

La aceleración de una masa suspendida puede usarse para evaluar sus vibraciones. En este trabajo se podría examinar el valor de la aceleración vertical. El gráfico de la figura 8 revela que la mayor aceleración vertical para cuatro condiciones simuladas es 1,96 (m/s2), 1,91 (m/s2), 1,64 (m/s2) y 0,05 (m/s2), en ese orden. Debido al carácter continuo de esta vibración, el valor medio también puede determinarse utilizando el criterio RMS. Una aceleración vertical promedio de un automóvil con suspensión pasiva puede llegar a 0,67 (m/s2). Este número puede reducirse drásticamente hasta 0,01 (m/s2) cuando se utiliza la suspensión activa controlada por el algoritmo FSMPIF. Esta discrepancia es enorme. Por lo tanto, la comodidad y la estabilidad del vehículo pueden mejorarse significativamente.

Aceleración de la carrocería del vehículo (Caso 1).

Considerando el cambio en el valor de la aceleración en porcentaje, se puede ver claramente que el valor promedio de la aceleración cuando se usa el algoritmo FSMPIF es solo 1.49% en comparación con la situación del automóvil sin el controlador del sistema de suspensión. En cuanto a la situación SMC y el escenario PID, estas cifras alcanzan el 43,28% y el 64,18%, respectivamente. Con respecto al uso del valor máximo en comparación, si el valor de la situación Pasiva se fija en 100%, los valores de los otros tres escenarios son solo 2,55%, 83,67% y 97,45%. La diferencia entre FSMPIF y la situación Pasiva es muy grande, mientras que la diferencia entre SMC y PID con la Pasiva no es mucha. Esto ayuda aún más a demostrar la eficiencia del nuevo algoritmo propuesto en este artículo.

La señal de control para el sistema se muestra en la Fig. 9. De acuerdo con este resultado, el valor de voltaje en la situación FSMPIF es más alto, pero hay una disminución con el tiempo para volver a un umbral estable. Esto es consistente con el resultado de aceleración de la carrocería del automóvil que se muestra en la Fig. 8. Mientras tanto, la señal de salida del controlador SMC convencional es inestable, también conocido como el fenómeno de "parloteo". La señal de control del algoritmo PID es más estable, pero su respuesta no es buena (hace que la carrocería fluctúe más que SMC y FSMPIF).

Señal de control (Caso 1).

La estimulación aleatoria del pavimento se utiliza en el segundo escenario. Esta es la variedad real de pavimento. En este caso, la amplitud y frecuencia de las vibraciones son significativamente mayores que en el caso anterior. Dos resultados, incluidos el desplazamiento y la aceleración de la carrocería del vehículo, son comparables a los de escenarios anteriores. Adicionalmente, se deben mencionar los valores máximo y promedio. El desplazamiento máximo permitido de la carrocería del vehículo es de 91,90 (mm) (Fig. 10). Este número puede reducirse casi a la mitad a 48,29 (mm) si el algoritmo PID maneja la suspensión activa. Este número se puede reducir aún más sustituyendo el algoritmo PID por el método SMC, que requiere solo 31,27 (mm). Tan pronto como se utilice el nuevo método FSMPIF presentado en este artículo, el valor de desplazamiento máximo puede disminuir drásticamente a 2,15 (mm). Los valores medios de vibración son 34,84 (mm), 17,48 (mm), 11,84 (mm) y 0,71 (mm). Hasta 49,07 veces, es posible la diferencia entre las lecturas.

Desplazamiento de la carrocería del vehículo (Caso 2).

En esta situación, el valor de aceleración de la carrocería del vehículo es relativamente importante. Esto podría influir en la calidad de conducción del vehículo mientras está en movimiento. Estos valores cambian regularmente a lo largo del tiempo de simulación (Fig. 11). La aceleración máxima de un automóvil con suspensión pasiva es de 13,45 (m/s2). Si se emplea suspensión activa usando algoritmos SMC o PID, el valor de aceleración puede ser más amplio. Esto afecta la comodidad del vehículo. Solo después de que se implemente el algoritmo FSMPIF, el valor de aceleración vertical caerá. Esta disminución es significativa, apenas alrededor de 1,30 (m/s2). Para los dos algoritmos, SMC y PID, el porcentaje del valor de aceleración máxima es aún más significativo que el de Pasivo (102,30% y 106,17%, respectivamente). En tanto, el valor perteneciente a la FSMPIF es solo del 9,67%. Además, los valores medios obtenidos del cálculo son 12,59 %, 102,29 % y 108,24 %, respectivamente, en comparación con Pasivo. En consecuencia, utilizar esta técnica innovadora puede aumentar la estabilidad del vehículo.

Aceleración de la carrocería del vehículo (Caso 2).

Los resultados de la simulación se presentan en la Tabla 3. Las diferencias porcentuales entre los valores se muestran en la Tabla 4.

En el segundo caso, la señal de control cambia continuamente. La amplitud y frecuencia de la señal de control son mayores que en el primer caso (Fig. 12). El fenómeno de "parloteo" todavía ocurre incluso cuando se usa solo el algoritmo SMC tradicional. Mientras tanto, el algoritmo FSMPIF ayuda a limitar este fenómeno de manera más efectiva.

Señal de control (caso 2).

La aspereza de la superficie de la carretera puede hacer que la carrocería del vehículo vibre. Esta vibración dañará la comodidad de conducción de los pasajeros. En consecuencia, se utiliza un sistema de suspensión activa para solucionar este problema. El controlador del sistema de suspensión activa tendrá un impacto significativo en su desempeño. En este artículo, se describe el algoritmo de control de suspensión activo FSMPIF. El algoritmo propuesto por el autor es estricto. Este método es una combinación entre control inteligente, control lineal y control no lineal.

Los datos de desplazamiento y aceleración de la carrocería del vehículo se utilizan para determinar los niveles de vibración. Mediante simulación numérica se determinan estos valores. Los resultados de la simulación indican que cuando se emplea el algoritmo FSMPIF para regular el sistema de suspensión activa, los valores de desplazamiento y aceleración de la carrocería del automóvil disminuyen significativamente. En ambos casos bajo examen, los valores máximo y medio de desplazamiento y aceleración son pequeños en comparación con otras circunstancias. Como resultado, se ha mejorado la suavidad y el confort del vehículo. Este nuevo método arroja resultados positivos. Este método, sin embargo, es bastante complicado. Por lo tanto, debería simplificarse en el futuro para ser aplicado a los sistemas mecatrónicos de automóviles. Además, se deben realizar pruebas de vibración del vehículo para confirmar la eficacia de este nuevo mecanismo de control.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

Satyanarayana, VSV, Sateesh, B. & Rao, NM Optimización de parámetros del sistema de suspensión del vehículo para una mejor comodidad de conducción. En t. J. Veh. Llevar a cabo. 4(2), 186–199. https://doi.org/10.1504/IJVP.2018.090956 (2018).

Artículo Google Académico

Yin, J. et al. Investigación de la masa no suspendida equivalente y las características no lineales de la suspensión activa accionada electromagnéticamente. vibración de choque. https://doi.org/10.1155/2015/624712 (2015).

Artículo Google Académico

Georgiev, Z. & Kunchev, L. Estudio del comportamiento vibracional de los componentes de la suspensión del automóvil. Conferencia Web MATEC. 234(1), 02005. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823402005 (2018).

Artículo Google Académico

Nguyen, TA Prevención del fenómeno de vuelco del vehículo mediante el uso de la barra estabilizadora hidráulica controlada por un controlador difuso de dos entradas. Acceso IEEE 9, 129168–129177. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3114023 (2021).

Artículo Google Académico

Nguyen, TA Mejora de la estabilidad del vehículo de pasajeros mediante el uso de una barra estabilizadora activa controlada por el método difuso. Complejidad https://doi.org/10.1155/2021/6569298 (2021).

Artículo Google Académico

Zuraulis, V., Levulyte, L. & Sokolovskij, E. El impacto de la aspereza de la carretera en la duración del contacto entre la rueda de un vehículo y la superficie de la carretera. Transporte 29(4), 430–438. https://doi.org/10.3846/16484142.2014.984330 (2014).

Artículo Google Académico

Fu, ZJ & Dong, XY H∞ control óptimo de los sistemas de suspensión activa de vehículos en dos escalas de tiempo. Automatika 62(2), 284–292. https://doi.org/10.1080/00051144.2021.1935610 (2021).

Artículo Google Académico

Meng, Q. et al. Estudio del método de control del sistema de suspensión activa del vehículo basado en el enfoque de dominación homogénea. Asian J. Control https://doi.org/10.1002/asjc.2242 (2019).

Artículo Google Académico

Nguyen, DN & Nguyen, TA Un novedoso algoritmo de control híbrido modo deslizante-PID para el sistema de suspensión activa con estado multivariable. Complejidad https://doi.org/10.1155/2022/9527384 (2022).

Artículo Google Académico

Nguyen, DN, Nguyen, TA & Dang, ND Un novedoso algoritmo de control de modo deslizante para un sistema de suspensión activo considerando el actuador hidráulico. América Latina J. Estructura de sólidos. 19(1), e424. https://doi.org/10.1590/1679-78256883 (2022).

Artículo Google Académico

Kou, FR, Wei, DD & Tian, ​​L. Control de coordinación multimodo de una suspensión activa híbrida. vibración de choque. https://doi.org/10.1155/2018/6378023 (2018).

Artículo Google Académico

Zhang, Z. et al. Control semiactivo de suspensión neumática con cámara auxiliar sujeto a incertidumbres de parámetros y retardo de tiempo. En t. J. Control no lineal robusto 30(9), 20. https://doi.org/10.1002/rnc.5169 (2020).

Artículo MathSciNet Google Académico

Nguyen, TA Mejore la estabilidad del vehículo mediante el uso del sistema de suspensión neumática integrado con el actuador hidráulico. América Latina J. Estructura de sólidos. 18(7), e403. https://doi.org/10.1590/1679-78256621 (2021).

Artículo Google Académico

Geng, G. et al. Control cooperativo de suspensión neumática interconectada basado en la optimización del consumo energético. vibración de choque. https://doi.org/10.1155/2022/3640268 (2022).

Artículo Google Académico

Oh, JS et al. Análisis dinámico del sistema de suspensión MR semiactivo considerando el tiempo de respuesta y la curva de fuerza de amortiguación. J. Intel. Mate. sist. Estructura. 32(13), 1462–1472. https://doi.org/10.1177/1045389X20983920 (2021).

Artículo Google Académico

Basargan, H. et al. Un control de suspensión semiactivo adaptativo reconfigurable en línea basado en LPV con amortiguador MR. Energías 15(10), 3648. https://doi.org/10.3390/en15103648 (2022).

Artículo Google Académico

Hsiao, CY & Wang, YH Evaluación de la comodidad de conducción para el sistema de suspensión activa basado en el control de modo deslizante difuso autoajustable. En t. J. Control Autom. sist. 20, 1131–1141. https://doi.org/10.1007/s12555-020-0736-7 (2022).

Artículo Google Académico

Nguyen, TA Mejora del confort del vehículo basado en el uso del sistema de suspensión activa controlado por el controlador integrado doble. vibración de choque. https://doi.org/10.1155/2021/1426003 (2021).

Artículo Google Académico

Dong, X. et al. Control de orden fraccional del actuador de suspensión activo basado en un algoritmo de selección clonal adaptativo paralelo. J. Mec. ciencia Tecnología 30(6), 2769–2781. https://doi.org/10.1007/s12206-016-0538-2 (2016).

Artículo Google Académico

Han, SY et al. Estrategia de control PID difuso adaptativo para la suspensión activa del vehículo basada en la evaluación de la carretera. Electrónica 11(6), 921. https://doi.org/10.3390/electronics11060921 (2022).

Artículo Google Académico

Mahmoodabadi, MJ & Nejadkourki, N. Control PID robusto adaptativo difuso óptimo para un sistema de suspensión activa. agosto J. Mec. Ing. 20(3), 681–691. https://doi.org/10.1080/14484846.2020.1734154 (2022).

Artículo Google Académico

Dahunsi, OA et al. Control proporcional + integral + derivativo de suspensiones electrohidráulicas no lineales de vehículos completos utilizando técnicas de optimización global y evolutiva. J. Baja frecuencia. vibración de ruido Control activo 39(2), 393–415. https://doi.org/10.1177/1461348419842676 (2020).

Artículo Google Académico

Zineb, B., Abdelaziz, A. & Kheireddine, CH Eficiencia del controlador PID basado en un algoritmo genético para controlar el sistema de suspensión de un cuarto de automóvil. J. Electron. computar Neto. aplicación Matemáticas. https://doi.org/10.55529/jecnam.22.1.10 (2022).

Artículo Google Académico

Zahra, AKA & Abdalla, TY Una estrategia de control de modo deslizante difuso adaptativo optimizado por ABC para el sistema de suspensión activa de vehículos completos. Iraquí J. Electr. Electrón. Ing. https://doi.org/10.37917/ijeee.17.2.17 (2021).

Artículo Google Académico

Nguyen, ML et al. Aplicación del algoritmo de control MIMO para sistema de suspensión activa: Un nuevo modelo con 5 variables de estado. América Latina J. Estructura de sólidos. 19(2), e435. https://doi.org/10.1590/1679-78256992 (2022).

Artículo Google Académico

Patra, AK Diseño de controlador LQG de retroceso para estabilización y seguimiento de trayectoria del sistema de suspensión del vehículo. SN Apl. ciencia 2, 190. https://doi.org/10.1007/s42452-020-1945-7 (2020).

Artículo Google Académico

Azizi, A. & Mobki, H. Mecatrónica aplicada: Diseño de un controlador de modo deslizante para sistema de suspensión activa. Complejidad https://doi.org/10.1155/2021/6626842 (2021).

Artículo Google Académico

Nguyen, TA Avance en la eficiencia de un sistema de suspensión activa mediante el algoritmo de control de modo deslizante con cinco variables de estado. Acceso IEEE 9, 164368–164378. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3134990 (2021).

Artículo Google Académico

Wang, Z. et al. Control del sistema de suspensión basado en la técnica de modo deslizante difuso tipo 2. Complejidad https://doi.org/10.1155/2022/2685573 (2022).

Artículo Google Académico

Chen, L. et al. control de modo deslizante difuso adaptativo para sistemas no lineales basados ​​en red con fallas en el actuador. Trans. IEEE. Sistema borroso 26(3), 1311–1323. https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2017.2718968 (2018).

Artículo Google Académico

Chen, L. et al. Diseño de observadores de estados y fallas para sistemas conmutados a través de un enfoque difuso adaptativo. Trans. IEEE. Sistema borroso 28(9), 2107–2118. https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2019.2930485 (2020).

Artículo Google Académico

Liu, YJ et al. Control de red neuronal adaptable para sistemas de suspensión activa con desplazamiento vertical variable en el tiempo y restricciones de velocidad. Trans. IEEE. Ind. Electrón. 66(12), 9458–9466. https://doi.org/10.1109/TIE.2019.2893847 (2019).

Artículo Google Académico

Haemers, M. et al. Optimización del controlador de retroalimentación de estado proporcional-integral para una configuración de suspensión activa de automóvil completo utilizando un algoritmo genético. IFAC-PapersOnline 51(4), 1–6. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.06.004 (2018).

Artículo Google Académico

Zahra, AKA & Abdalla, TY Diseño de un esquema de control de modo deslizante fuzzy super twisting para sistemas desconocidos de suspensión activa de vehículos completos utilizando un algoritmo de optimización de colonias de abejas artificiales. Asian J. Control 23(4), 1966–1981. https://doi.org/10.1002/asjc.2352 (2021).

Artículo Google Académico

Hamza, A. & Yahia, NB Camiones pesados ​​con control inteligente de suspensión activa basado en redes neuronales artificiales. proc. Inst. mecánico Ing. Parte I J. Ing. de Control de Sistemas. 235(6), 952–969. https://doi.org/10.1177/0959651820958516 (2021).

Artículo Google Académico

Han, SY & Liang, T. Control de vibraciones basado en el aprendizaje por refuerzo para un sistema de suspensión semiactiva de vehículos a través del enfoque PPO. aplicación ciencia 12(6), 3078. https://doi.org/10.3390/app12063078 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Aela, AMA, Kenne, JP & Mintsa, HA Red neuronal adaptativa y sistema de control de suspensión activo electrohidráulico no lineal. J. Vib. Control 28(3–4), 243–259. https://doi.org/10.1177/1077546320975979 (2022).

Artículo MathSciNet Google Académico

Slotine, JJE & Li, W. Control no lineal aplicado. vol. 199, núm. 1 (Prentice Hall, 1991).

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Tuan Anh Nguyen

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Nguyen, TA Un enfoque novedoso con un algoritmo de control integral proporcional de modo deslizante borroso ajustado por el método borroso (FSMPIF). Informe científico 13, 7327 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34455-7

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Recibido: 01 Diciembre 2022

Aceptado: 30 de abril de 2023

Publicado: 05 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34455-7

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