Semi-active suspension control in autonomous vehicles

This work focuses on semi-active suspension control systems in autonomous vehicles. The classic algorithms mostly rely only on the sprung and unsprung motion information. However the technology of unmanned drive has improved the acquisition of a road condition as well as the perception of the entire vehicle’s motion. This work tries to answer a question if such increased level of knowledge could help to improve the semi-active suspension control systems. The first part of the work is dedicated to the analysis of the linear vertical suspension-oriented models; starting from the simple quarter-car representation up to the full-car models. The further section presents decentralized semi-active control systems; starting from the classic examples such as Skyhook and Groundhook up to a new algorithm called Ground Driven Damping, that uses a road-preview information. Comfort and road-holding performance of the presented control systems is later analyzed through several realistic road conditions.

Questo lavoro si concentra sui sistemi di controllo di sospensioni semi-attivi in veicoli autonomi. Gli algoritmi classici si basano di solito solo sulle informazioni di movimento della massa sospesa e non sospesa. Tuttavia la tecnologia di guida senza pilota ha migliorato l’acquisizione della condizione stradale e anche la percezione del movimento del veicolo intero. Questo lavoro cerca di rispondere a una domanda se questo cresciuto livello di conoscenza potrebbe contribuire a migliorare i sistemi di controllo di sospensioni semi-attivi. La prima parte del lavoro è dedicato all’analisi dei modelli lineari, verticali e orientati a sospensione; partendo dalla semplice rappresentazione quarter-car fino ai modelli full-car. L’ulteriore sezione presenta i sistemi semi-attivi decentrati; partendo dagli esempi classici come Skyhook e Groundhook fino a un nuovo algoritmo chiamato Ground Driven Damping, che utilizza i previsti informazioni stradali. Comfort e road-holding obiettivi dei sistemi di controllo sono presentati e poi analizzati attraverso diverse condizioni stradali realistici.