A semi-active suspension system for a vehicle using an Electrorheological Fluid damper has been studied. Apparent viscosity of ERF(Electrorheological Fluid) can be changed rapidly by applying electric field. The damping force of ER damper can be selectively controlled by employing electric field to the ER fluid domain. This paper deals with a two-degree-of-freedom suspension using the ER damper for a quarter car model. An intelligent control method using fuzzy control with genetic algorithm has been employed to control the damping force of the ER damper. The GA designs the optimal structure and performance of Fuzzy Net Controller having hybrid structure. The designed fuzzy net controller has been compared with the skyhook type controller for a quarter car model. The computer simulation results show that the semi-active suspension with ER damper has a good performance in the sense of ride quality with less vibration for ground vehicle.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제6권3호
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pp.190-196
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2006
In this paper, the nonlinear damping force model is made to identify the properties of the ER damper using higher order spectrum. The higher order spectral analysis is used to investigate the nonlinear frequency coupling phenomena with the damping force signal according to the sinusoidal excitation of the damper. Also, this paper presents an inverse model of the ER damper, i.e., the model can predict the required voltage so that the ER damper can produce the desired force for the requirement of vibration control of vehicle suspension systems. The inverse model has been constructed by using piecewise linear damping force model. In this paper, the fuzzy logic control based on heuristic knowledge is combined with the skyhook control. And it is simulated for a quarter car model. The acceleration of the sprung mass is included in the premise part of the fuzzy rules to reduce the vertical acceleration RMS value of the sprung mass. Then scaling factors and membership functions are tuned using genetic algorithm to obtain optimal performance.
A semi-active suspension test system was designed and built for the experimental study. Vehicle parameters were estimated through tests and a quarter-car model was validated by comparing computer simulation results and laboratory test results. Alternative semi-active suspension control laws have been tested using the test system. Modulable damper used in this study is a "reverse" damper with 42 states which is controlled by a stepper motor. Experimental results have shown that semi-active suspensions have potential to improve ride quality of automobiles.tomobiles.
This paper presents vibration control performances of a commercial magnetorheological (MR) suspension via new control strategy considering hysteresis of the field-dependent damping force of MR damper. A commercial MR damper which is applicable to high class passenger vehicle is adopted and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. Preisach hysteresis model for the MR damper is identified using experimental first order descending (FOD) curves. Then, a feed-forward compensation strategy for the MR damper is formulated and integrated with a linear quadratic regulation (LQR) feedback controller for the suspension system. Control performances of the proposed control strategy for the MR suspension is experimentally evaluated with quarter vehicle test facility.
This paper presents vibration control performances of a commercial magnetorheological(MR) suspension via new control strategy considering hysteresis of the field-dependent damping force of MR damper. A commercial MR damper which is applicable to high class passenger vehicle is adopted and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. Preisach hysteresis model for the MR damper is identified using experimental first order descending(FOD) curves. Then, a feed-forward compensation strategy for the MR damper is formulated and integrated with a linear quadratic regulation(LQR) feedback controller for the suspension system. Control performances of the proposed control strategy for the MR suspension is experimentally evaluated with quarter vehicle test facility.
Compliance effect consideration method for real-time multibody vehicle dynamics is proposed using quasi-static analysis. The multibody vehicle model without bush elements is used based on the subsystem synthesis method which provides real-time computation on the multibody vehicle model. Reaction forces are computed in the suspension subsystem. According to deformation from the quasi-static analysis using reaction forces and bush stiffness, suspension hardpoint locations and suspension linkage orientation are changed. To validate the proposed method, quarter car simulations of McPherson strut and multilink suspension subsystems are performed. Full car bump run simulations and fish hook handling test simulations are also carried out comparing with the ADAMS vehicle model with bush elements. CPU times are also measured to see the real-time capabilities of the proposed method.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제2권1호
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pp.1-6
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2000
This paper presents a control of active suspension for quarter car model with two degree of freedom by using H$\infty$ method. Absolute velocity of car body is measured for feedback. The system parameter variations are treated with multiplicative uncertainty model. Simulation results show that the H$\infty$ control provides good trade-off between ride quality, suspension packaging and road holding constraints. The experiment with a front wheel suspension system was done to verify the simulation results.
The performance of shock absorber is directly related to the car behaviour and performance, both for handling and ride comfort. The displacement sensitive shock absorber has two modes of damping force (i.e. soft and hard) according to the position of piston. In this study, a mathematical nonlinear dynamic model is introduced to predict the performance of displacement sensitive shock absorber. Especially in this paper, the transient zone is considered and the simulation result is well fit with experimental data. And the vehicle dynamic characteristic of displacement sensitive shock absorber is presented using quarter car simulation model. The simulation results of frequency response are compared with passive shock absorber.
In this paper, an active suspension system considering the wheel hop is studied for a quarter car model. A LQ controller controls an active suspension system in which a vibration absorber is attached to the wheel axis. The vibration absorber is adopted to reduce the vibration near the natural frequency of the unsprung mass, and the LQ controller is used to control the vibration near the natural frequency of the sprung mass. The perfomance of the control system considering the wheel hop is compared with that of a LQ control system.
This paper presents a disturbance accommodating sliding mode control for a quarter-car active suspension using an electro-hydraulic actuator. The electro-hydraulic actuator model is nonlinear and uncertain. The hardware constrains on the actuator prevent high gain in a sliding mode control, which deteriorates the force tracking performance. DAC(Disturbance Accommodating Control) is combined with the sliding mode control to improve the tracking performance. DAC observer estimates the pressure due to the actuator uncertainty. The additional control is designed to compensate the estimated pressure. Simulation results show the improved tracking performance with the Proposed control methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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