CAPITOLO   2   –   Modelli   matematici   per   le   sospensioni   CAPITOLO   1   –   Le   sospensioni   INDICE

  3

INDICE 

CAPITOLO 1 – Le sospensioni 

1.1    Introduzione      7  1.2    Classificazione delle sospensioni        8  1.3    Descrizione della struttura di una sospensione    9  1.4    Tipologie di ammortizzatori semi‐attivi      13  1.4.1  Ammortizzatori CDC             15  1.4.2 Ammortizzatori MR          17  1.4.3 Ammortizzatori ER           18  1.5    Movimenti tipici della dinamica di un motoveicolo   20  1.6    Caratteristiche statiche e dinamiche di   una sospensione      22   

CAPITOLO 2 – Modelli matematici per le sospensioni 

  2.1   Introduzione       24    2.2   Modello Half Car DOF2           25     2.3   Modello ad un grado di libertà         26      2.3.1   Introduzione al modello          26      2.3.2  Coefficienti di frenatura          27       2.3.3   Il precarico          27      2.3.4   Equazioni per la descrizione del sistema complessivo        passivo      29      2.3.5   Modello per le sospensioni semi‐attive DOF1     31    2.4   Modello DOF2       32    2.5   Modello lineare           37      2.5.1   Modello lineare della sospensione passiva     37 

  4     2.5.2   Modello lineare della sospensione attiva     38      2.5.3   Linearità della sospensione semi‐attiva      40    2.6 Confronto tra modello lineare DOF1 e DOF2        40   

CAPITOLO 3 – Parametri di valutazione di comfort e tenuta di 

strada 

  3.1   Introduzione       48    3.2   Comfort vibrazionale       48    3.3   Parametri di valutazione delle prestazioni      53      3.3.1  Il comfort            53      3.3.2  La tenuta di strada            54   

CAPITOLO 4 – Progetto dei controllori 

  4.1   Introduzione      55    4.2   Il sistema di controllo             56    4.3   Classificazione dei sistemi di controllo       57    4.4   La classificazione dei controllori real‐time      57      4.4.1   Messa a punto su base analitica         57      4.4.2   Messa a punto tramite “trial and error procedure”   58      4.4.3  Problematiche teoriche          60    4.5   Controllori sviluppati con metodi numerici    61      4.5.1  Prima classificazione           61      4.5.2   Metodo adottato             61      4.5.3   Forme d’onda d’ingresso           61      4.5.4   Sospensione passiva          62      4.5.5  Controllore skyhook           64      4.5.6  Controllore skyhook On/Off        74 

  5     4.5.7  Controllore skyhook P           81    4.6   La teoria alla base dello skyhook        92      4.6.1  La sospensione passiva           92      4.6.2  L’algoritmo skyhook           95    4.7   Controllori ottimi        100      4.7.1  Controllore H2         101      4.7.2  Controllore LQRY             118      4.7.3   Controllore LQRY2            135    4.8   Conclusioni sui controllori proposti        152    4.9   Controllori di tipo soft‐computing         153      4.9.1  Funzionamento ed obiettivi         153      4.9.2   Struttura di massima           153      4.9.3  Schema del rilevatore di inviluppo       155      4.9.4   Conclusioni          158     

CAPITOLO 5 – Discretizzazione dei controllori 

  5.1   Introduzione       159    5.2   Metodologia applicata nella discretizzazione     160    5.3   Controllori non ottimi             162      5.3.1   Controllore skyhook           163      5.3.2   Controllore skyhook On/Off         168      5.3.3  Controllore skyhook P           173    5.4   Controllori ottimi        177      5.4.1   Controllore H2         177      5.4.2  Controllore LQRY             183      5.4.3  Controllore LQRY2            187      5.4.4   Conclusioni          191    5.5   Valutazione del numero di operazioni       192 

  6   5.6   Calcolo delle risorse hardware necessarie per ricavare le             variabili di mancanti       193  5.6.1 Integrazione numerica           193  5.6.2 Derivazione numerica           194  5.6.3 Variabili di controllo necessarie per ogni controllore  195  5.6.4 Numero di operazioni per le operazioni di integrazione e  derivazione       196  5.6.5 Numero complessivo di operazioni       197  5.7 Risorse Hardware per il sistema soft computing     198   

CAPITOLO 6 – Progetto del sistema di controllo 

6.1 Introduzione       200  6.2 Sensori       201  6.2.1 L’accelerometro         201  6.2.2 Il potenziometro             203  6.2.3 Derivazione          203  6.3 Valutazione complessiva delle risorse computazionali  204  6.4 Implementazione hardware dell’algoritmo di controllo 210  6.5 Attuatore      212  6.5.1 Fluidi Magnetoreologici           212  6.5.2 Realizzazione di una sospensione MR       213  6.5.3 Circuito di pilotaggio          214  6.6 Specifiche principali del sistema di sospensioni   semi‐attive        217