Orientador : Douglas Eduardo Zampieri

Tese (doutorado) : Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: O comportamento dinâmico de um veículo de quatro rodas é analisado através de um modelo com sete graus de liberdade para duas situações de carga do veículo, carregado e descarregado, e para dois diferentes tipos de via, asfáltica e pavimentada. Varia-se a velocidade do veículo entre 5 e 30...

Resumo: O comportamento dinâmico de um veículo de quatro rodas é analisado através de um modelo com sete graus de liberdade para duas situações de carga do veículo, carregado e descarregado, e para dois diferentes tipos de via, asfáltica e pavimentada. Varia-se a velocidade do veículo entre 5 e 30 m/ s. Para encontrar as características dos elementos suspensivos usa-se a teoria do controle estocástico linear ótimo para minimizar um índice de desempenho cujas partes integrantes são: aceleração vertical do veículo (conforto), espaço de trabalho das suspensões (limitação estrutural), deslocamentos relativos entre os centros das rodas e a via (segurança) e forças de controle. A influência destas partes no índice de desempenho é relatada através de constantes de peso. Otimiza-se primeiramente um sistema de suspensão passiva com constantes de peso favorecendo a segurança. Estuda-se a influência da velocidade nos coeficientes de rigidez e amortecimento. Em seguida otimizam-se vários sistemas de suspensão com elementos passivos em paralelo com elementos ativos com realimentação de estado e de saída. Dois tipos de constantes de peso favorecendo o conforto e a segurança são usados. Otimizam-se também as constantes de peso das forças de controle e os elementos passivos das suspensões. Verifica-se o comportamento próprio de todos os sistemas através da obtenção dos autovalores. Compara-se o desempenho de todos os sistemas quando o veículo passa por uma via com perfil aleatório

Abstract: The dynamical behaviour of a four wheeled car is analysed by the use of a seven degrees of freedom model for two load conditions of the vehicle,loaded and unloaded, and for two different types of road, asphalt and pavement. The vehicle velocity is varied between 5 and 30m/s. To find the...

Abstract: The dynamical behaviour of a four wheeled car is analysed by the use of a seven degrees of freedom model for two load conditions of the vehicle,loaded and unloaded, and for two different types of road, asphalt and pavement. The vehicle velocity is varied between 5 and 30m/s. To find the characteristics of the suspension elements stochastic optimallinear control theory is used through the minimization of the performance index whose constituent parts are: vehicle vertical acceleration (comfort), suspension working space (structurallimitation), road holding (safety) and the control force. The infiuence of these parts in the performance index are related through the weighting constants. The passive linear suspension system is firstly optimized with weighting constants favouring safety. The infiuence of the vehicle speed on the linear spring and damper coefficients are studied. Afterwards some systems with passive elements in parallel with active elements with state and output feedback are optimized. Two types of weighting constants favouring comfort and the safety are used. The weighting constants of the control forces and the values of the coefficients of passive suspensions are also optimized. The dynamical eigenbehaviour of the whose system is studied through the derivation of the eigenvalues. The performance of every system is compared when the vehicle is driving on a ramdom road