Assessment of active control on a two-axle vehicle with single stage suspension

This project focuses on the assessment of active suspension compared to the passive in a two-axle railway vehicle with single stage suspension, intended to be for a regional passenger service. A 3D model of a light passenger railway vehicle has been considered in the multi-body simulation (MBS) software SIMPACK. The design of two-axle railway vehicle with only one stage of suspension leads to a lighter solution compared to a bogie vehicle for a similar service and, accordingly, a reduction of costs regarding its reliability and maintenance bene t. Despite these advantages, the widespread use of the vehicle has been limited because the singlestage of suspension typically provides a bad ride comfort. The comparison between passive and active suspension is made to investigate how the active control can improve comfort experienced by passengers on such a vehicle along di erent tracks. The analysis has been focused on the application of Sky-Hook approach - one of the most common comfort-oriented control strategies - which is investigated on semiactive and full-active suspensions. The comfort has been evaluated from the raw acceleration with application of ISO2631 lter. With the comfort, three safety values have been checked: stability, track shift force, derailment coe cient and wear number. Finally, the suspension's de ections have been taken as constraints.

Lo scopo di questo progetto è la valutazione dei possibili vantaggi implementando una sospensione attiva, rispetto a quella passiva, in un veicolo ferroviario a due assi con un solo stadio di sospensioni. Il veicolo considerato è progettato per il servizio passeggeri regionale. Per le simulazioni è stato considerato un modello 3D sviluppato nel multi-body (MBS) software SIMPACK. Il progetto di un veicolo con un solo stadio di sospensioni, porta a una soluzione più leggera rispetto a un veicolo dotato di bogie e, di conseguenza, a una riduzione dei costi dovuta a maggiore a dabilità e a minori costi di manutenzione. Nonostante questi vantaggi, l'ampio uso di questo tipo di veicolo è limitato dal fatto che tipicamente un solo stadio di sospensioni porta a un peggior comfort. Il confronto tra sospensioni passive e attive è stato fatto per veri care se il controllo attivo delle sospensioni può portare a un miglioramento del comfort dei passeggeri in diverse situazioni di marcia. L'analisi si è concentra sull'applicazione dello Shy-Hook uno delle più comuni strategie di controllo rivolte a massimizzare il comfort che è stato utilizzato sia su sospensioni semi-active che full-active. Il comfort è stato valutato applicando il ltro ISO2631 alle accelerazioni misurate dai sensori. Con il comfort sono stati valutati: stability, track shift force, derailment coe cient e wear number. In ne la massima elongazione delle sospensioni è stata presa come vincolo.