Synthesis of active compensation system of spring oscillation in two–mass electromechanical object

Роман Сергеевич Волянский,Александр Валентинович Садовой

doi:10.15587/1729-4061.2015.47178

Роман Сергеевич Волянский, Александр Валентинович Садовой

Open Access

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47178

Copy DOI

Abstract

The paper deals with the synthesis of the precision active compensation system of spring oscillation in the vehicle suspension. The main objective was to develop a method of synthesis of discontinuous control systems of complex dynamic objects, the dynamics of which is generally chaotic. Using the feedback linearization principle for such systems allows to simplify the control object motion equations by eliminating zero dynamics components, and reduce the motion equations of the simplified object to the Brunovsky form. Unlike the classical feedback linearization, indicated conversions are performed automatically using a specially formed discontinuous control action, the amplitude of which depends on the control object state variables. In the synthesized control system, the controller, forming the control action, along with the considered dynamic object generates an internal motion speed control loop of the sprung mass in the vertical direction and is part of the outer position control loop. To improve the performance of the synthesized system, the position control algorithm has a non-linear switching line, which is determined from the conditions of achieving an aperiodic transient process in the system with variable gain. Using the proposed method is illustrated by the results of the numerical investigation of the synthesized control system. The above material can be useful for experts in the field of electromechanical automation systems and control systems of dynamic objects.

Highlights

Прикладная механикаВстановлено, що підпорядковане включення релейних регуляторів положення забезпечує високі.
Однако известные методы анализа и синтеза систем разрывного управления, в которых реализуются скользящие режимы высоких порядков, разработаны для детерминированных систем, в то время как системы активной компенсации упругих колебаний транспортных средств при движении по неровной поверхности имеют хаотическую динамику [13].
При помощи указанного метода выполнен синтез релейного регулятора положения подрессоренной массы с переменной стабилизирующей обратной связью по скорости;.

Summary

Прикладная механика

Встановлено, що підпорядковане включення релейних регуляторів положення забезпечує високі. Однако известные методы анализа и синтеза систем разрывного управления, в которых реализуются скользящие режимы высоких порядков, разработаны для детерминированных систем, в то время как системы активной компенсации упругих колебаний транспортных средств при движении по неровной поверхности имеют хаотическую динамику [13]. При помощи указанного метода выполнен синтез релейного регулятора положения подрессоренной массы с переменной стабилизирующей обратной связью по скорости;. Е. Считая, что выходной переменной является перемещение z, а управляющим воздействием – усилие Fe, для объекта (5) выполним преобразование обратной связью по выходу [18] и определим новое управляющее воздействие ( ) V = − C2. В отличие от известных алгоритмов разрывного управобъекта (5) к изменению параметров необходимо ор- ления, алгоритм (15) формирует разрывное управляющее ганизовать скользящий режим, при котором управля- воздействие переменной амплитуды, что позволяет отнеющее воздействие Fe принимает значения, заданные сти его к алгоритмам, формирующим скользящий режим выражениями (9).

Vdt v

Vmaxsign z*

Vdt Vdt