Inteligentne zwiększanie mobilności dzięki wysokiej jakości modelowaniu magnetoreologicznych płynów do rozwoju adaptacyjnego sterowania amortyzatorami

Podsumowanie

Ten protokół szczegółowo opisuje rozwój systemu kontroli tłumików magnetoreologicznych (MR) z kompensacją temperatury, który łączy w sobie wysokiej jakości modelowanie płynów magnetoreologicznych, zoptymalizowane przygotowanie płynów i adaptacyjne algorytmy kontroli kompensacji termicznej. Metodologia ta może być stosowana do zawieszeń samochodowych w celu znacznego zwiększenia komfortu pojazdów elektrycznych.

Streszczenie

Wraz z rozwojem wysokowydajnych pojazdów elektrycznych (EV), które wymagają zaawansowanych systemów zawieszenia zdolnych do dostarczania precyzji, dużej siły wyjściowej i szybkiej adaptacji, amortyzatory magnetoreologiczne (MR) są kluczowe dla osiągnięcia szybkiej kontroli zawieszenia. Jednak ich wrażliwość na temperaturę ogranicza niezawodność w ekstremalnych warunkach. Protokół ten przedstawia systematyczne podejście do tego wyzwania. Wysokowydajny płyn MR jest syntetyzowany przy użyciu cząstek karbonylu żelaza zdyspergowanych w stabilnym termicznie płynie nośnym ze środkami przeciwzużyciowymi i przeciwutleniaczami. Proponujemy model wykładniczej liniowej analizy mieszanej (ELMA) i jego metodę identyfikacji parametrów, którą można uznać za lepszą alternatywę dla biplastycznego modelu Binghama. Struktura ELMA została rozszerzona na przepustnice MR, z algorytmami kompensacji temperatury poprawiającymi dokładność śledzenia prądu o 3,98% i dokładność śledzenia siły o 7,75% (szczyt: 19,92%). Wspólne symulacje CarSim/Simulink pokazują, że algorytmy Sky-hook i Mixed SH-ADD z kompensacją temperatury zmniejszają wariancję przyspieszenia pionowego o 11,97%, a szczytową prędkość pochylenia o 41,78% na drogach klasy D. Protokół ten łączy fizykę płynów MR z adaptacyjnym sterowaniem amortyzatorami, oferując powtarzalny przepływ pracy w celu ulepszenia systemów zawieszenia pojazdów elektrycznych w ekstremalnych warunkach termicznych.

Wprowadzenie

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 ....

Protokół

1. Synteza spersonalizowanych cieczy MR o niskiej gęstości

1. Przygotować następujące materiały: olej bazowy PAO162 oraz dodatki: bentonit organiczny, węglan propylenu, surfaktant i proszek żelaza karbonylowego.
2. Aby przygotować mieszaninę, należy wykonać poniższe kroki.
   1. Umieścić PAO162 (dla MRF1) w naczyniu ze stali nierdzewnej o pojemności 500 mL. Zanurzyć naczynie w kąpieli wodnej o temperaturze 50 °C i wyrównać temperaturę przez 10 min.
   2. Dodać bentonit organiczny do oleju bazowego i mieszać przy 600 rpm przez 20 min za pomocą mieszadła mechanicznego (np. IKA RW 20). Dodać węglan propylenu (PC) i mieszać przy....

Wyniki

Strategia kompensacji temperatury przedstawiona w niniejszym protokole koncentruje się głównie na tłumikach magnetoreologicznych, a sterowanie kompensacyjne jest określane na podstawie kompleksowych testów na poziomie tłumika w zakresie zależności od prądu, prędkości i temperatury. Przeprowadzono jednak również eksperymenty temperaturowe związane z cieczą magnetoreologiczną w celu uzyskania obrazu przedstawionego na Rysunku 10; przy temperaturze powyżej 0 °C .......

Dyskusja

Protokół zapewnia ustrukturyzowane podejście do wrażliwości temperaturowej tłumików magnetoreologicznych (MR) dzięki trzem powiązanym innowacjom: zoptymalizowanej syntezie płynów magnetoreologicznych, modelowaniu wykładniczej liniowej analizy mieszania (ELMA) oraz algorytmom adaptacyjnej kompensacji temperatury. Kluczowe etapy obejmują gradientową homogenizację płynu magnetoreologicznego z sekwencyjnym dodawaniem dodatków w kontrolowanej temperaturze (50 ± 2 °C) w celu zminimalizowania osadzania się cząstek. Oryginalna p.......

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
sprężarka powietrza	Dynair	DA5002CS
Karbonylowy proszek	żelaza BASF	-SQ
Elektrohydrauliczna serwomaszyna do badania zmęczenia	DOCER	PWS-1000
MATLAB	Mathworks	R2022b
Bentonit organiczny
	INEOS	PAO162
Reometr z węglanu propylenu	MACKLIN	PC
	Anton Paar	MCR702
Surfaktant	Jinzhou Xinxing	T154A
platforma kontroli temperatury	Peltier	H-PTD200

ELEMENTIS-Poli-alfa-olefina