Orientador: Pablo Siqueira Meirelles / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micheletti_Marcelo_M.pdf: 11094573 bytes, checksum: 38edd4885075163d5aa4782833152522 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: No projeto de novos veículos automotores as empresas utilizam o conceito de plataformas mundiais visando reduzir os custos de desenvolvimento, possibilitando a criação de diferentes veículos a partir de uma mesma plataforma básica. Alguns modelos conforme características mercadológicas locais requerem a alteração da atitude de suspensão com a utilização de suspensões elevadas e pneus com diâmetro maior. Estas alterações afetam diretamente a dirigibilidade do veículo. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia de estudo da dinâmica lateral de um veículo identificando as principais características que influenciam no comportamento da dirigibilidade do veiculo com suspensão elevada. Foram utilizadas ferramentas computacionais para simulação de sistemas multicorpos onde foram utilizados modelos não lineares de batentes, mancais de suspensão e amortecedores. Este trabalho demonstra o efeito da alteração de características como ângulo de Ackerman, a relação de direção, a altura do eixo de rolagem, rigidez da barra estabilizadora dianteira e taxa de variação da convergência no comportamento de dirigibilidade de um veículo no estado estacionário e no estado transitório / Abstract: In the design of new automobile companies use the concept of global platforms to reduce development costs, enabling the creation of different vehicles from the same basic platform. Some models as marketing local features require changing the attitude of suspension with the use of high suspensions and tires with larger diameter. These changes directly affect the behavior of the vehicle handling. The objective is to develop a methodology to study the lateral dynamics of a vehicle identifying the main characteristics that influence the behavior of driving the vehicle with high suspension. With the aid of computational tools for simulation of multi body systems which were used nonlinear models of bump stops, suspension bushes and shock absorbers. This work demonstrates the effect of changing characteristics such as Ackerman angle, the steering ratio, the height of the roll center axis, front suspension anti roll bar stiffness and ride steer influence in the behavior of a vehicle driving at steady state and transient state / Mestrado / Dinâmica / Mestre em Engenharia Automobilistica

Please read the abstract in the section, 00front, of this document Please note that the Compact disc with Vehsim2d (demonstration version) (Appendix B) is not included / Thesis (PhD (Mechanical Engineering))--University of Pretoria, 2008. / Mechanical and Aeronautical Engineering / unrestricted

Much research effort has been done on the design of active suspension systems based on a quarter-car model with both full-state feedback and incomplete state feedback controllers to optimize the passenger ride comfort, road handling and car controlling. Linear stochastic optimal control will be employed to design an active controller in vehicle active suspension model. The active suspension model will be simulated and compared with the car's passive suspension model. Backpropagation neural networks then will be used to identify the passive suspension model with full state or incomplete state measurements. The accurate identification of the suspension system employing neural networks is used to reduce the number of sensors needed over full-state measurements. / Master of Science

Comprovadamente, o sistema de suspensão veicular passivo é uma proposta confiável e econômica de solução tanto para redução dos níveis de vibração do chassi e da roda, quanto para a redução dos níveis de aceleração do chassi. Embora este sistema seja amplamente empregado nos veículos, ele apresenta a desvantagem que seus parâmetros não podem ser modificados de acordo com as variações geradas pela pista. Com isso surge o emprego da utilização do sistema de suspensão ativa, que possibilita a variação dos parâmetros da suspensão a tempo real, no entanto, o emprego deste tipo de suspensão requer um elevado nível de energia para o funcionamento correto de seus atuadores, acarretando na inviabilidade de algumas aplicações. Para solucionar as desvantagens encontradas para o sistema de suspensão passivo e ativo, surge o sistema de suspensão semiativo, que reúne as vantagens do sistema ativo, porém com um menor consumo de energia, gerando consequentemente uma opção de controle confiável e econômica de solução para os problemas de dirigibilidade e conforto veicular. O presente trabalho pretende realizar duas avaliações, sendo a primeira, a avaliação e comparação de um sistema de suspensão passivo com o desempenho de quatro controladores semiativos (on/off, skyhook, groundhook e híbrido) e a segunda é testar os mesmos controladores, porém considerando a dinâmica de um amortecedor magnético-reológico através do modelo de LuGre. Estes controladores serão aplicados a um modelo não linear de um quarto de carro com dois graus de liberdade, sendo as suas variáveis estimadas, através de um observador de estados não linear. A análise para a comparação dos sistemas será realizada através de simulações numéricas utilizando o software MatLab®. As simulações dos distúrbios gerados pela pista serão realizadas através de uma função degrau e uma função pulso com o objetivo de avaliar o desempenho de cada controlador. Após a implementação dos algoritmos de controle, foi possível verificar que o sistema de suspensão semiativo, frente às excitações propostas, apresentou um desempenho superior em relação ao conforto. Contudo, não tão significativas quanto ao do conforto, o sistema controlável também, comparativamente ao sistema passivo, apresentou melhoras no requisito dirigibilidade. / Proven, the passive vehicle suspension system is a reliable and cost-effective solution solution for both chassis and wheel vibration levels reduction and chassis acceleration levels reduction. Although this system is widely used in vehicles, it has the disadvantage that its parameters can not be modified according to the variations generated by the track. This results in the use of the active suspension system, which allows the variation of the parameters of the suspension in real time, however, the use of this type of suspension requires a high level of energy for the correct operation of its actuators, resulting in the unfeasibility of some applications. To solve the disadvantages found for the passive and active suspension system, the semiactive suspension system arises, which combines the advantages of the active system, but with a lower energy consumption, consequently generating a reliable and economical solution control option to the problems of maneuverability and vehicular comfort. The present work intends to perform two evaluations, the first being the evaluation and comparison of a passive suspension system with the performance of four semi-active controllers (on/off, skyhook, groundhook and hybrid) and the second is to test the same controllers, but considering the dynamics of a magneticrheological damper through the LuGre model. These controllers will be applied to a nonlinear model of a quarter-car with two degrees of freedom, with its variables being estimated through a nonlinear state observer. The analysis for the comparison of the systems will be performed through numerical simulations using MatLab® software. The simulations of the disturbances generated by the track will be performed through a step function and a pulse function in order to evaluate the performance of each controller. After the implementation of the control algorithms, it was possible to verify that the system of semi-active suspension against the proposed excitations presented a superior performance in relation to comfort. However, not as significant as comfort, the controllable system alo compared to the passive system, presented improvements in the steerability requirement.

Desde que se inventou o automóvel, a suspensão veicular é objeto de pesquisa e estudo. A função do sistema de suspensão de um veículo é minimizar a aceleração vertical, isolando os passageiros de choques e vibrações promovendo conforto, reduzindo a fadiga o que beneficia a saúde e segurança dos motoristas. Este trabalho apresenta uma proposta para o controle da suspensão veicular utilizando um controlador SDRE aplicado ao amortecedor magneto-reológico. A eficiência do controle proposto pode ser evidenciada através de simulações computacionais utilizando um modelo matemático não linear de um quarto de carro e um modelo matemático não-lienar de meio de carro. A análise do desempenho do controle é realizada considerando excitações provocadas por irregularidades da estrada representadas por entradas do tipo degrau e senoidal. As simulações computacionais foram realizadas utilizando o programa Matlab®. Os resultados das simulações evidenciam que o controle proposto melhora dirigibilidade do veículo ao reduzir o deslocamento vertical do conjunto eixo-roda e contribui com o conforto dos passageiros reduzindo as oscilações na carroceria. Adicionalmente, foram realizadas análises de simulações de variações paramétricas afim de se verificar o comportamento do controle proposto diante de incertezas. Os estudos paramétricos demonstram que o controle permanece estável, mesmo quando submetido a variações paramétricas. / Since car was developed, vehicular suspension is an object of research and study. The function of the suspension system of a vehicle is to minimize vertical acceleration, isolating passengers from shocks and vibrations promoting comfort, reducing fatigue which benefits the health and safety of drivers. This work presents a proposal for the control of vehicle suspension using an SDRE controller applied to the magneto-rheological damper. The efficiency of the proposed control can be evidenced through computational simulations using a quarter-car nonlinear mathematical model and a half-car nonlinear mathematical model. The analysis of the controller's performance is performed considering the excitations caused by irregularities of the road represented by step input and sinusoidal. Computational simulations were performed using Matlab®. The simulation results show that the proposed control improves the vehicle's dirigibility by reducing the vertical displacement of the wheel and also contributes to the passengers' comfort by reducing oscillations in the vehicle's body. In addition, simulations of parametric variations were performed in order to verify the behavior of the proposed control in face of uncertainties. Parametric studies demonstrate that control remains stable, even when subjected to parametric variations.

Desde que se inventou o automóvel, a suspensão veicular é objeto de pesquisa e estudo. A função do sistema de suspensão de um veículo é minimizar a aceleração vertical, isolando os passageiros de choques e vibrações promovendo conforto, reduzindo a fadiga o que beneficia a saúde e segurança dos motoristas. Este trabalho apresenta uma proposta para o controle da suspensão veicular utilizando um controlador SDRE aplicado ao amortecedor magneto-reológico. A eficiência do controle proposto pode ser evidenciada através de simulações computacionais utilizando um modelo matemático não linear de um quarto de carro e um modelo matemático não-lienar de meio de carro. A análise do desempenho do controle é realizada considerando excitações provocadas por irregularidades da estrada representadas por entradas do tipo degrau e senoidal. As simulações computacionais foram realizadas utilizando o programa Matlab®. Os resultados das simulações evidenciam que o controle proposto melhora dirigibilidade do veículo ao reduzir o deslocamento vertical do conjunto eixo-roda e contribui com o conforto dos passageiros reduzindo as oscilações na carroceria. Adicionalmente, foram realizadas análises de simulações de variações paramétricas afim de se verificar o comportamento do controle proposto diante de incertezas. Os estudos paramétricos demonstram que o controle permanece estável, mesmo quando submetido a variações paramétricas. / Since car was developed, vehicular suspension is an object of research and study. The function of the suspension system of a vehicle is to minimize vertical acceleration, isolating passengers from shocks and vibrations promoting comfort, reducing fatigue which benefits the health and safety of drivers. This work presents a proposal for the control of vehicle suspension using an SDRE controller applied to the magneto-rheological damper. The efficiency of the proposed control can be evidenced through computational simulations using a quarter-car nonlinear mathematical model and a half-car nonlinear mathematical model. The analysis of the controller's performance is performed considering the excitations caused by irregularities of the road represented by step input and sinusoidal. Computational simulations were performed using Matlab®. The simulation results show that the proposed control improves the vehicle's dirigibility by reducing the vertical displacement of the wheel and also contributes to the passengers' comfort by reducing oscillations in the vehicle's body. In addition, simulations of parametric variations were performed in order to verify the behavior of the proposed control in face of uncertainties. Parametric studies demonstrate that control remains stable, even when subjected to parametric variations.

Orientador: Douglas Eduardo Zampieri / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iezzo_Robson_M.pdf: 14243942 bytes, checksum: 83221821a509c9fb6d274ca3cca67895 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é realizado o desenvolvimento de um sistema de suspensão semi-ativo adaptativo com baixo custo de implementação, quando comparado aos sistemas semi-ativos atualmente disponíveis no mercado. Para isto, foi caracterizado um sistema de amortecimento passivo variável controlado remotamente (com dispositivo seletivo alocado no painel do veículo), o qual está atualmente em desenvolvimento pela empresa. A arquitetura desse sistema, prevendo atuadores eletrônicos e central eletrônica de processamento com interface e coleta de informações da rede CAN, foi concebida para, através da definição de uma lógica de controle, transformá-lo em um sistema de suspensão semi-ativo com custo competitivo. Procedeu-se investigando e estabelecendo parâmetros de controle e sinais existentes nos subsistemas dos veículos modernos para alimentação de uma lógica matricial de controle. Identificados os sinais possíveis de se utilizar na alimentação dessas matrizes, foram realizadas diversas simulações em software de dinâmica veicular para verificação dos parâmetros de controle definidos, assim como do comportamento dinâmico do veículo, com o objetivo de otimizar o compromisso entre conforto e estabilidade. Com base neste processo, foram estabelecidas matrizes lógicas de comando aos amortecedores eletrônicos as quais, através da identificação do nível dos parâmetros recebidos do veículo e da atitude do motorista ao volante, definem automaticamente qual a melhor curva de amortecimento a ser empregada, dentro de um universo discreto de curvas, para uma dada condição de utilização do veículo. O resultado deste trabalho busca viabilizar a aplicação de sistemas inteligentes de suspensão no mercado automobilístico nacional, o qual é atualmente composto em 100% por sistemas de suspensão passivos. / Abstract: This work is dedicated to develop an adaptive semi-active suspension system at a low cost of implementation, when compared to semi-active systems currently available. For that was characterized a passive damping system variable remotely controlled (with a selective device allocated on the panel of the vehicle), which is currently under development by the company. The architecture of this system, providing electronic actuators and electronic control unit interface and gathering information from the CAN network was designed for, by setting a control logic, transform it into a semi-active suspension system at a competitive cost. The work proceeded investigating and establishing parameters and existing signals in the subsystems of modern vehicles to feed a logical matrix of control. Identified the possible signals available to using on the mentioned matrix, several simulations were carried out in a vehicle dynamics software in order to check the applicability of those control parameters defined, as well as the dynamic behavior of the vehicle with the goal of optimizing the balance between ride and handling. Based on this process were established a set of logical matrix to command the electronic dampers which, by identifying the level of the parameters received from the vehicle and the attitude of the driver at the steering wheel, define automatically the best damping curve to be used, within an universe of discrete curves, for a given driving condition. The result of this work aims to become viable the application of intelligent suspension systems in domestic automotive market which is nowadays composed by 100% of passive suspension systems. / Mestrado / Dinâmica / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Jefferson de Oliveira Gomes / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salis_JoseInacio_M.pdf: 2122046 bytes, checksum: a3f3d2da343206638985fedfc73cf69f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho pretende avaliar se o processo de remanufatura de um determinado componente automotivo pode ser considerado como uma solução para algumas das principais questões relacionadas à sustentabilidade do respectivo processo de manufatura convencional. Como estudo de caso foi utilizado o processo de fabricação de um braço de controle de um sistema de suspensão veicular. A análise contextualizou as etapas de desenvolvimento de produtos de componentes automotivos, do seu ciclo de vida, da logística envolvida, sempre dentro de um ambiente sustentável. Em função do elevado número de parâmetros a serem avaliados e classificados em grau de representatividade ou contribuição, percebeu-se a necessidade de estudo de métodos para auxílio na tomada de decisão. Sendo assim, foram utilizados diferentes conceitos como a caracterização de Engenharia do Ciclo de Vida (ECV) e ferramentas inerentes para Análise do Ciclo de Vida (ACV) e determinação do Custo do Ciclo de Vida (CCV), além dos dois métodos multicriteriais diferentes, o Método de Função de Desdobramento da Qualidade ou Quality Function Deployment (QFD), assim como o Método de Análise Hierárquica ou Analytic Hierarchy Process (AHP). Os resultados foram apresentados por meio de um diagrama ternário, co-relacionando os critérios técnicos, econômicos e os impactos ambientais envolvidos / Abstract: This work wants to check if the remanufacturing process of a certain component automobile can be considered as a solution to some of the main issues related to the sustainability of its conventional manufacturing process. As a study case it was used to the analysis the manufacturing process of a control arm of the vehicle suspension system. Contextualized analysis stages of product development of automotive components, the life cycle of the same, the logistics involved, always within a sustainable environment. Due to the large number of parameters to be evaluated and classified as degree of representativeness or contribution, realized the need to study methods to aid in decision making. Therefore, different concepts were used to the characterization of Life Cycle Engineering (LCE) and associated tools for Life Cycle Analysis (LCA) and determining the Life Cycle Cost (LCC), in addition to the two different multicriterial methods, Method of Quality Function Deployment (QFD), as well as the Method of Analytic Hierarchy Process (AHP). The results were presented using a ternary diagram, co-relating the technical criteria, economic criteria and environmental impacts involved / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:30:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RojasRojas_OscarErnesto_M.pdf: 6796048 bytes, checksum: b8ed20ae8705d42b0bf18085a62d0b64 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho tem como finalidade a implementação de um método de medição de ângulos de alinhamento de direção veicular, baseado em imagens estereoscópicas. São desenvolvidas soluções de processamento e análise de imagens, bem como a sua integração em um programa gerenciador da tarefa de medição dos ângulos. A implementação do programa de gerenciamento é feita utilizando os conceitos model-view-control (MVC) e programação orientada a objetos. Utilizam-se os pacotes de código livre framework C++ Qt®, Armadillo, OpenCV e DOxygen. São apresentados resultados de operação do sistema utilizando imagens virtuais e reais. / Abstract: The main objective of this work is the implementation of a measuring methodology to obtain the angles of alignment of the steering mechanism of a car, based on stereoscopic images. Solutions for image processing and analysis are proposed and implemented in the form of integrated operating software. Implementation of the software is done using the MVC (Model-View-Controller) and OOP (Object Oriented Programming) concepts. Free software packages are used, such as the Qt® C++ Framework, Armadillo, OpenCV and DOxygen. Results from the use of the operating software are presented, using virtual and real images. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica