The problem considered in this thesis is the control of the semi-active suspensions mounted on the cab of a Landini Serie 6 RPD2, in simulation and on the vehicle. Both the load-leveling and the semiactive control are considered. The aim of this work is to contribute to ensure the best possible comfort to the driver. As first step, a model of the leveling system and a model that represents the vertical dynamics of the vehicle are prepared. Both these models are used for the validation of the proposed control strategies. Regarding the semi-active control, three algorithms are simulated: the first to manage the impact with the end-of-stroke, the Skyhook to guarantee a large filtering effect of the roughness of the terrain, and an algorithm obtained with the integration of the two previously presented. The performances of the first algorithm have been tested on the vehicle. It is then integrated with a control strategy that manages the longitudinal accelerations of the vehicle, which affect the oscillations of the cab. This solution is efficient in guaranteeing the comfort performance. As for the load-leveling control, two control stategies are proposed: the first is an heuristic one, the second is based on the duty cycle approach. Both of them give good results when simulated on the model, but the latter is faster and more precise in the tracking of the set point. The heuristic control strategy has then been tested on the vehicle, and it ensures the correct leveling of the suspensions.

In questa tesi è stato affrontato il problema del controllo delle sospensioni semiattive di cabina su un Landini Serie 6 RPD2, in simulazione e sperimentalmente, sia dal punto di vista del livellamento sia da quello del controllo semiattivo, col fine di assicurare all’operatore il maggior comfort possibile. Sono stati inizialmente ricavati i modelli del sistema di livellamento e delle dinamiche verticali del veicolo, utilizzati per la validazione delle strategie di controllo successivamente implementate. Relativamente al controllo semiattivo, in simulazione sono stati testati tre algoritmi: uno per gestire e limitare gli urti contro i fine corsa della sospensione, lo Skyhook, in grado di garantire un buon filtraggio delle asperità del terreno, e un algoritmo ottenuto integrando i due precedenti in modo da raggiungere entrambi gli obiettivi. Sul veicolo sono state testate le prestazioni dell’algoritmo di gestione dei fine corsa, integrato con una logica di riconoscimento e gestione delle accelerazioni longitudinali del veicolo che si ripercuotono sulle oscillazioni della cabina. Questa soluzione si è rilevata efficace dal punto di vista della garanzia di comfort dell’operatore. Per il controllo di load leveling sono state proposte due logiche di controllo: una euristica ed una a duty cycle. Entrambe hanno fornito buoni risultati in simulazione; la seconda è risultata più veloce e precisa nell’inseguimento del riferimento. La logica di controllo euristica è stata poi testata sul veicolo e si è rivelata in grado di assicurare il livellamento delle sospensioni al centro della corsa.

Analisi e sviluppo di un sistema di controllo per sospensioni semiattive in una cabina di una macchina agricola

MARCHESI, MARCELLA;MERLO, ENRICO
2014/2015

Abstract

The problem considered in this thesis is the control of the semi-active suspensions mounted on the cab of a Landini Serie 6 RPD2, in simulation and on the vehicle. Both the load-leveling and the semiactive control are considered. The aim of this work is to contribute to ensure the best possible comfort to the driver. As first step, a model of the leveling system and a model that represents the vertical dynamics of the vehicle are prepared. Both these models are used for the validation of the proposed control strategies. Regarding the semi-active control, three algorithms are simulated: the first to manage the impact with the end-of-stroke, the Skyhook to guarantee a large filtering effect of the roughness of the terrain, and an algorithm obtained with the integration of the two previously presented. The performances of the first algorithm have been tested on the vehicle. It is then integrated with a control strategy that manages the longitudinal accelerations of the vehicle, which affect the oscillations of the cab. This solution is efficient in guaranteeing the comfort performance. As for the load-leveling control, two control stategies are proposed: the first is an heuristic one, the second is based on the duty cycle approach. Both of them give good results when simulated on the model, but the latter is faster and more precise in the tracking of the set point. The heuristic control strategy has then been tested on the vehicle, and it ensures the correct leveling of the suspensions.
PANZANI, GIULIO
COLOMBO, TOMMASO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-dic-2015
2014/2015
In questa tesi è stato affrontato il problema del controllo delle sospensioni semiattive di cabina su un Landini Serie 6 RPD2, in simulazione e sperimentalmente, sia dal punto di vista del livellamento sia da quello del controllo semiattivo, col fine di assicurare all’operatore il maggior comfort possibile. Sono stati inizialmente ricavati i modelli del sistema di livellamento e delle dinamiche verticali del veicolo, utilizzati per la validazione delle strategie di controllo successivamente implementate. Relativamente al controllo semiattivo, in simulazione sono stati testati tre algoritmi: uno per gestire e limitare gli urti contro i fine corsa della sospensione, lo Skyhook, in grado di garantire un buon filtraggio delle asperità del terreno, e un algoritmo ottenuto integrando i due precedenti in modo da raggiungere entrambi gli obiettivi. Sul veicolo sono state testate le prestazioni dell’algoritmo di gestione dei fine corsa, integrato con una logica di riconoscimento e gestione delle accelerazioni longitudinali del veicolo che si ripercuotono sulle oscillazioni della cabina. Questa soluzione si è rilevata efficace dal punto di vista della garanzia di comfort dell’operatore. Per il controllo di load leveling sono state proposte due logiche di controllo: una euristica ed una a duty cycle. Entrambe hanno fornito buoni risultati in simulazione; la seconda è risultata più veloce e precisa nell’inseguimento del riferimento. La logica di controllo euristica è stata poi testata sul veicolo e si è rivelata in grado di assicurare il livellamento delle sospensioni al centro della corsa.
Tesi di laurea Magistrale
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