مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی مدل غیرخطی برای عناصر دستگاه آزمایش یک چهارم سیستم تعلیق خودرو

نویسندگان
1 دانش اموخته کارشناسی ارشدـ دانشکده مهندسی مکانیکـ دانشگاه صنعتی سهند
2 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز
3 استادیار دانشکده مهندسی برقـ دانشگاه صنعتی سهند
4 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی سهند
چکیده
در این مقاله به شناسایی عناصر دستگاه جدید آزمایش ساخته شده برای سیستم تعلیق یک چهارم خودروی سمند با مکانیزم مک‌فرسون پرداخته شده است. ورودی‌های این دستگاه شامل جابجائی (ناهمواری) جاده و شتاب آن می‌باشد و خروجی‌های آن شامل شتاب جرم معلق، شتاب جرم غیرمعلق، جابجایی تعلیق و فشردگی تایر هستند که توسط سنسورها ثبت می‌شوند. دستگاه آزمایش سیستم تعلیق دارای مکانیزم مک‌فرسون با فنر و میراگر غیرخطی بوده و از نظر شناسایی یک مدل چند ورودی-چند خروجی محسوب می‌شود. برای یافتن ضرایب فنریت و میرایی تایر و سیستم تعلیق از روش تکراری حداقل مربعات غیرخطی به عنوان یک روش شناسایی جعبه خاکستری استفاده شده است. در این روش مدل ریاضی یک چهارم غیرخطی برای دستگاه آزمایش در نظر گرفته ‌شده و پارامترهای آن با استفاده از داده‌های دستگاه آزمایش شناسایی می‌شود. برای شناسایی پارامترهای مدل، از روش غیرخطی تکراری لونبرگ- مارکارد استفاده شده است. خروجی مدل غیرخطی شناسایی شده با خروجی دستگاه آزمایش مقایسه و صحت مدل شناسایی شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان از عملکرد خوب مدل پیشنهادی برای بیان رفتار فنر و میراگر دستگاه آزمایش یک چهارم سیستم تعلیق خودرو با مکانیزم مک‌فرسون دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Identification of a nonlinear model for elements of a test rig of quarter car suspension system

نویسندگان English

Mohammad Mahdi Salmani Arani 1
Mehdi Mirzaei 2
Ahmad Akbari Alvanagh 3
Sajjad Aghasizade Shaarbaf 4
چکیده English

In this paper, a novel test rig for a quarter car suspension system of Samand with McPherson mechanism is fabricated and its elasto-damping elements are dynamically identified. The inputs of test rig are road roughness and its acceleration and the outputs are sprung mass acceleration, un-sprung mass acceleration, suspension deflection, and tire deflection which are recorded by sensors. The test rig of suspension system includes McPherson mechanism with nonlinear spring and damper. This system is categorized as a multi-input-multi-output (MIMO) identified system. The nonlinear least squares iterative method, as a gray-box identification method, is used for finding the elasto-damping coefficients of tire and suspension elements. In this method, a nonlinear mathematical model is considered for the system and its parameters are calculated using the test rig data. The Levenberg–Marquardt algorithm (LMA) is used to solve the non-linear least squares problem. The outputs of the identified nonlinear model are compared with the measured experimental data. As a result, the test rig outputs are followed by the outputs of the identified model with acceptable errors. The compared results indicate a good performance of the proposed model to estimate the behavior of the nonlinear suspension elements.

کلیدواژه‌ها English

Vehicle suspension system
a quarter car test rig
nonlinear model
system identification