$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
ההתפתחות המהירה של כלי רכב חשמליים בעלי ביצועים גבוהים (EVs) בשנים האחרונות הביאה נוחות רבה יותר לחברה האנושית כמו גם אתגרים והזדמנויות חדשות לכלי רכב קונבנציונליים. לדוגמה, הם דורשים מערכות הנעה מגיבות ומדויקות יותר1 ומערכות מתלים מתקדמות המסוגלות לספק דיוק, תפוקה בכוח גבוה ויכולת הסתגלות מהירה. בולמים מגנטיים (MR) מתאימים באופן אידיאלי לעמידה בדרישות אלו, תוך שימוש בנוזלים מגנטיים - חומר חכם המשנה במהירות ובאופן הפיך את תכונותיו הריאולוגיות (בעיקר צמיגות ומתח כניעה) בנוכחות שדה מגנטי 2,3,4,5,6 . שינוי ניתן לשליטה זה מאפשר לבולם המגנטו-התנגדותי לווסת במדויק את כוח השיכוך. עם זאת, ניצול פוטנציאל זה דורש מידול מדויק, במיוחד מכיוון ששמירה על ביצועים עקביים וניתנים לחיזוי בתנאי הפעולה האופייניים של יישומי רכב (למשל, תחום הטמפרטורות יכול להיות בין -30 מעלות צלזיוס ל-+80 מעלות צלזיוס) נותרה אתגר גדול.
מחקר קיים על בולמים מגנטיים (MRDs) מציג מגבלות בולטות באפיון שיטתי של התנהגויות דינמיות באמצעות ניתוח נתונים ריאולוגיים של נוזל מגנטי (MRF) 4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, 17,18,19. בעוד שתועדו מאמצי מודלים פרמטריים משמעותיים, אלה משרתים בעיקר פיתוח אלגוריתם בקרה ולא יישומי תכנון הנדסי מעשיים 17,18,19. יתר על כן, פרדיגמות המידול הנוכחיות משתמשות לעתים קרובות בהנחות פשטניות מדי המגבילות את יכולת ההכללה שלהן על פני תנאי תפעול ותצורות מכשירים מגוונות 20,21,22,23,24,25,26,27.
לפיכך, אנו מציגים גישה משולבת שמטרתה להתגבר על המגבלות המעשיות הללו באמצעות שלושה חידושים מרכזיים ליישומים תובעניים: אופטימיזציה של ניסוח נוזל MR לשיפור היציבות התרמית בטווחי טמפרטורות רכב טיפוסיים, הצעת מודל חדש של ניתוח ערבוב ליניארי אקספוננציאלי (ELMA) ומתודולוגיה לזיהוי פרמטרים המסוגלים ללכוד התנהגויות בתנאים שונים, ופיתוח אלגוריתמים לקיזוז טמפרטורה לטמפרטורה חזקה אלגוריתמי פיצוי לבקרת MRD בזמן אמת. המטרה היא לספק מתודולוגיה המאפשרת פעולת MRD אמינה, תוך התייחסות ספציפית לשינויים תרמיים. הגישה מספקת יתרונות באמצעות אופטימיזציה מאוחדת של יציבות נוזלים, מידול מתקדם לדיוק משופר ובקרה עם פיצוי טמפרטורה. ניסויים ריאולוגיים מאמתים את הדיוק של מודל ELMA, בעוד שסימולציות דינמיקת רכב מדגימות את היעילות של אסטרטגיית פיצוי הטמפרטורה בשיפור ביצועי המתלים בטמפרטורות שונות, ובכך משפרות את הכדאיות של בולמי MR עבור יישומים כגון רכבים חשמליים.