$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Szybki rozwój wysokowydajnych pojazdów elektrycznych (EV) w ostatnich latach przyniósł społeczeństwu ludzkiemu więcej wygody, a także nowe wyzwania i możliwości dla konwencjonalnych pojazdów. Na przykład wymagają bardziej responsywnych i precyzyjnych układów napędowych1 oraz zaawansowanych systemów zawieszenia, które są w stanie zapewnić precyzję, dużą siłę wyjściową i szybką adaptację. Tłumiki magnetoreologiczne (MR) idealnie nadają się do spełnienia tych wymagań, wykorzystując płyny magnetoreologiczne - inteligentny materiał, który szybko i odwracalnie zmienia swoje właściwości reologiczne (przede wszystkim lepkość i granicę plastyczności) w obecności pola magnetycznego2,3,4,5,6. Ta kontrolowana zmiana umożliwia amortyzatorowi magnetorezystancyjnemu precyzyjną regulację siły tłumienia. Wykorzystanie tego potencjału wymaga jednak dokładnego modelowania, zwłaszcza że utrzymanie stałej, przewidywalnej wydajności w typowych warunkach pracy w zastosowaniach motoryzacyjnych (np. zakres temperatur może wynosić od -30 °C do +80 °C) pozostaje poważnym wyzwaniem.
Istniejące badania nad tłumikami magnetoreologicznymi (MRD) wykazują znaczące ograniczenia w systematycznym charakteryzowaniu dynamicznych zachowań za pomocą analizy danych reologicznych płynów magnetoreologicznych (MRF)4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. Chociaż udokumentowano znaczne wysiłki w zakresie modelowania parametrycznego, służą one głównie rozwojowi algorytmów sterowania, a nie praktycznym zastosowaniom do projektowania inżynierskiego17,18,19. Co więcej, obecne paradygmaty modelowania często wykorzystują zbyt uproszczone założenia, które ograniczają ich możliwość uogólnienia na różne warunki operacyjne i konfiguracje urządzeń20,21,22,23,24,25,26,27.
Dlatego prezentujemy zintegrowane podejście mające na celu pokonanie tych praktycznych ograniczeń poprzez trzy kluczowe innowacje dla wymagających zastosowań: optymalizację formuły płynu MR w celu poprawy stabilności termicznej w typowych zakresach temperatur samochodowych, zaproponowanie nowego modelu Wykładniczej Liniowej Analizy Mieszania (ELMA) i metodologii identyfikacji parametrów zdolnych do uchwycenia zachowań w różnych warunkach, oraz opracowanie algorytmów kompensacji temperatury dla solidne algorytmy kompensacji temperatury do sterowania MRD w czasie rzeczywistym. Celem jest opracowanie metodologii, która umożliwi niezawodne działanie MRD, w szczególności w odniesieniu do zmian temperatury. Podejście to zapewnia korzyści dzięki ujednoliconej optymalizacji stabilności płynów, zaawansowanemu modelowaniu w celu zwiększenia dokładności i kontroli z kompensacją temperatury. Eksperymenty reologiczne potwierdzają dokładność modelu ELMA, podczas gdy symulacje dynamiki pojazdów wykazują skuteczność strategii kompensacji temperatury w poprawie osiągów zawieszenia w różnych temperaturach, zwiększając w ten sposób żywotność amortyzatorów MR w zastosowaniach takich jak pojazdy elektryczne.