Modeling of a vehicle suspension with non linear elements and performance comparison to a semi-active model

Resumo: Este trabalho analisa e compara sistemas semi-ativos de controle de suspensões veiculares com um sistema passivo não-linear. O modelo matemático do sistema de suspensão, detalhado nesta dissertação, tem sete graus de liberdade, de modo a representar um veículo completo com suas quatro rodas. As duas leis de controle semi-ativas utilizadas foram baseadas na teoria do skyhook, sendo que em uma destas leis, o coeficiente de amortecimento varia continuamente (semi-ativa CVD) e, na outra, este coeficiente pode assumir um valor máximo ou um valor mínimo (semi-ativa ON-OFF). Para a análise dos sistemas foi desenvolvido um programa usando a ferramenta computacional SIMULINK, programa que permite a avaliação de diversas situações de sistemas veiculares. Os resultados evidenciam uma alternância de melhor desempenho entre os sistemas passivo não linear, semi-ativo ON-OFF e semi-ativo CVD, sendo que para uma avaliação mais detalhada do desempenho dos sistemas semi-ativos se faz necessária uma otimização dos parâmetros utilizados nas leis de controle. Neste trabalho fica bastante evidente a importância de se considerar o comportamento não linear do conjunto amortecedor e mola no sistema passivoAbstract: This work describes the analysis and comparison of a vehicle suspension semi-active controlled to a non linear passive system. The mathematic model of a suspension system, detailed in this work, has seven degrees of freedom in order to represent a full vehicle system. The two semi-active control laws used in this work are based on the skyhook theory. In the first one the damping coefficient is continuously variable (semi-active CVD) and, in the second one the damping coefficient can assume a maximum or a minimum value (semi-active ON-OFF). To analyze the systems, it was developed a program using the SIMULINK computational tool. This program can evaluate different situations of vehicle suspension systems. The results show that the non linear passive system, semi-active ON-OFF and semi-active CVD alternate the better performance. To have a better understanding of semi-active performance, an optimization of the parameters used in the control laws is needed. This work also explains the importance of considering the non linear behavior of passive systems element