Figure 5.17: Transfer function esti

Figure 5.17: Transfer function estimate from Fref
to Fact
(left) and
ref
to
(right) for  = 0 and
mean(
) = 0. Measurement with hydropulse (dash-dotted), measurement with hydropulse replaced
by a xed steel rod (solid), and simulation (dashed).
precisely zero during the test. Moreover, the simulated mean power consumption (367
W) is slightly higher than the measured one (315 W for the positive and 255 W for
the negative step). It can be seen that the main dierence is located in the constant
velocity part.
Transfer function estimate
To determine the closed-loop transfer function estimate, a zero mean Gaussian dis-tributed (white noise) signal is used as force reference, ltered with a 15 Hz rst order
low-pass lter. First, the hydropulse is used to keep  = 0. However, the results
using this approach show a large mismatch between measurement and simulation for
the force loop, see Figure 5.17 (left). This is especially remarkable as the closed-loop
transfer from
ref
to
does not show this dierence, see Figure 5.17 (right). Note that
the dierence between the
-loop and force loop is due to the 10 Hz rst order low-pass
lter.
The large dierence (in force transfer) between simulation and measurement with
hydropulse is most likely a result of a resonance in the transfer function from  to Fact
around 6 Hz (Figure 5.18). Therefore, the hydropulse is replaced by a solid steel rod
and the experiment is repeated (solid line). Clearly, the measurement and simulation
results match much better this way.
Dynamic stiness
The nal topic of interest is the in
uence of  on the actuator force. For that reason
a ltered white noise reference for ref is used and the transfer function from l sin
to Fact
is studied, see Figure 5.18 (left). The horizontal line represents the design
stiness. Clearly, both the model and experimental setup follow this stiness for low
frequent disturbances. However, there is an anti-raFigure 5.18: Transfer function estimate from l sin  to Fact
, for
= 0 (left) and Fref
= 0 (right). The
measurement (solid) and simulation (dashed) are given together with the design stiness (horizontal
solid line).
a small oset between measurement and simulation as a result of the dierence in the
eective stiness. Furthermore, the resonance seems to be damped more in the actual
system than in simulation.
Instead of controlling the angle
= 0, it is also possible to demand that Fref =
Fact
(0; 0) = 2555 [N], while the hydropulse disturbes the system with ltered white
noise. This can be seen as a
ying-carpet" controller, i.e., all
oad" disturbances are
suppressed without considering suspension travel. So, the actuator is controlled such
that the force resulting from the eective eLPAS stiness at various  is compensated.
The result is given in Figure 5.18 (right). From this gure it can be concluded that
the in
uence of all disturbances below 8 Hz can be reduced signicantly in simulation.
On the actual setup this boundary lies around 3 Hz. This dierence is most likely a
combination of uncompensated variations in the eective stiness characteristic and
inaccuracies in the force measurement.
5.6 Conclusions
In this chapter, an analytical model is presented for the electromechanical Low-Power
Active Suspension (eLPAS ). It is shown that the orientation of the cone is an important
design parameter that can be used to obtain a more or less contant actuator stiness.
The analytical model is implemented in SimMechanics for the dynamic evaluation and
controller design. The controlled actuator model is validated using measurements from
an experimental setup.
The results show, that the model gives an accurate representation of the prototype
and that a 10 Hz bandwidth can be easily obtained. However, the stiness of the
prototype does vary slightly over the actuator range as a result of manufacturing inac-curacies. Nevertheless, it can be concluded that the eLPAS design is feasible and that
the model gives an accurate representation of both the steady-state and dynamic pro-totype characteristics. Moreover, the eLPAS outperforms previous variable geometry
actuator designs with respect to stiness characteristics and achievable bandwidth.esonance at 6 Hz followed by a strong
increase of the transfer magnitude for higher frequencies as a result of the inertia of the
wishbone in combination with the spring stiness. Overall, it can be seen that there is

Kết quả (Việt) 1:

Con số 5.17: Chuyển chức năng ước tính từ Frefthực tế(trái) vàREFđể (phải) cho = 0 vàcó nghĩa là)) = 0. Đo lường với hydropulse (dash rải rác), đo lường với hydropulse thay thếbằng một cây gậy thép xed (rắn), và mô phỏng (tiêu tan).chính xác 0 trong thời gian thử nghiệm. Hơn nữa, mức tiêu thụ điện có nghĩa là mô phỏng (367W) là hơi cao hơn so với việc đo một (315 W cho tích cực và 255 W chobước tiêu cực). Nó có thể được nhìn thấy rằng chính di erence nằm ở các liên tụcvận tốc một phần.Chuyển chức năng lượngĐể xác định kín chuyển chức năng lượng, một số không có nghĩa là tín hiệu Gaussian dis tributed (tiếng ồn trắng) được sử dụng như lực lượng tài liệu tham khảo, ltered với một trật tự rst 15 HzLow-pass lter. Trước tiên, hydropulse được sử dụng để giữ cho = 0. Tuy nhiên, kết quảsử dụng cách tiếp cận này cho thấy một không phù hợp lớn giữa đo lường và mô phỏng cholực lượng vòng lặp, xem hình 5.17 (trái). Điều này là đặc biệt đáng chú ý là kínchuyển từREFđể không hiển thị này erence di, xem hình 5.17 (bên phải). Lưu ý rằngerence di giữa các -vòng lặp loop và lực là do 10 Hz rst trật tự thông thấp lter.Erence lớn di (trong lực lượng chuyển) giữa các mô phỏng và đo lường vớihydropulse có nhiều khả năng là kết quả của một cộng hưởng trong chức năng chuyển từ thực tếkhoảng 6 Hz (hình 5,18). Do đó, hydropulse được thay thế bằng một cây gậy thép vững chắcvà các thử nghiệm lặp đi lặp lại (rắn line). Rõ ràng, đo lường và mô phỏngkết quả phù hợp tốt hơn nhiều bằng cách này.Năng động sti nessNal chủ đề quan tâm là các tronguence của ngày chấp hành quân. Vì lý do đómột tài liệu tham khảo ltered tiếng ồn trắng cho ref được sử dụng và chuyển giao chức năng từ tội lỗi lthực tếlà nghiên cứu, xem hình 5,18 (trái). Đường ngang đại diện cho việc thiết kếSTI ness. Rõ ràng, mô hình và thiết lập thử nghiệm theo này ness sti cho thấprối loạn thường xuyên. Tuy nhiên, đó là một anti-raFigure 5,18: ước lượng hàm chuyển từ tội lỗi l đến thực tế, cho = 0 (trái) và Fref= 0 (bên phải). Cácđo lường (rắn) và mô phỏng (tiêu tan) được đưa ra cùng với thiết kế sti ness (ngangrắn line).một o nhỏ nằm giữa đo lường và mô phỏng là kết quả của erence di trong cáce ective sti ness. Hơn nữa, sự cộng hưởng này dường như damped hơn trong thực tếHệ thống hơn trong mô phỏng.Thay vì kiểm soát các góc = 0, ta cũng có thể yêu cầu rằng Fref =Thực tế(0; 0) = 2555 [N], trong khi hydropulse disturbes của hệ thống với ltered màu trắngtiếng ồn. Điều này có thể được xem như là bản được viết bởi adminbộ điều khiển Ying-thảm", tức là tất cả
oad" rối loạnđàn áp mà không xem xét đình chỉ du lịch. Vì vậy, thiết bị truyền động được kiểm soát như vậyrằng lực lượng do e ective eLPAS sti ness tại khác nhau được bù đắp.Kết quả được đưa ra trong hình 5,18 (bên phải). Từ gure này nó có thể được kết luận rằngCác tronguence của tất cả các rối loạn dưới 8 Hz có thể giảm signi cantly trong mô phỏng.Trên thực tế thiết lập ranh giới này nằm khoảng 3 Hz. Erence di này rất có thể mộtsự kết hợp của các biến thể uncompensated trong ective e sti ness đặc trưng vàkhông chính xác trong các phép đo lực.5,6 kết luậnTrong chương này, một mô hình phân tích được trình bày cho nguồn điện thấp cơ điệnĐình chỉ hoạt động (eLPAS). Nó hiển thị các định hướng của hình nón là quan trọngthông số thiết kế có thể được sử dụng để có được một ít nhiều liên actuator sti ness.Các mô hình phân tích được thực hiện trong SimMechanics cho việc đánh giá năng động vàthiết kế bộ điều khiển. Mô hình thiết bị truyền động kiểm soát được xác nhận bằng cách sử dụng các phép đo từmột thiết lập thử nghiệm.Kết quả cho thấy, các mô hình cung cấp cho một đại diện chính xác của chiếc nguyên mẫuvà rằng băng thông 10 Hz có thể thu được một cách dễ dàng. Tuy nhiên, ness sti của cácmẫu thử nghiệm khác nhau trong phạm vi chấp hành kết quả của sản xuất n-curacies. Tuy nhiên, nó có thể được kết luận rằng thiết kế eLPAS là khả thi và rằngCác mô hình cho một đại diện chính xác cả hai đặc tính năng động và trạng thái ổn định pro-totype. Hơn nữa, eLPAS nhanh hơn so với trước đó bộ cụp tập nữathiết bị truyền động thiết kế đối với sti ness đặc điểm và đạt được bandwidth.esonance lúc 6 Hz, theo sau là một mạnh mẽtăng độ chuyển giao cho các tần số cao hơn là kết quả của quán tính của cácWishbone kết hợp với lò xo sti ness. Nhìn chung, có thể thấy là có

Kết quả (Việt) 2:

Hình 5.17: Chuyển giao dự toán hàm từ FREF
để Fact
(trái) và
ref
để
(phải) cho? = 0 và
có nghĩa là (
) = 0. Đo lường với hydropulse (dash-chấm), đo lường với hydropulse thay thế
bằng một thanh thép cố định (rắn), và mô phỏng (tan).
Chính xác bằng không trong thời gian thử nghiệm. Hơn nữa, tiêu thụ điện trung bình mô phỏng (367
W) cao hơn so với một đo (315 W cho dương và 255 W cho nhẹ
bước âm). Có thể thấy rằng các di chính? Erence nằm trong hằng số
phần vận tốc.
Chuyển ước tính chức năng
để xác định các vòng kín chức năng chuyển giao dự toán, một số không có nghĩa là dis-tributed Gaussian (tiếng ồn trắng) tín hiệu được sử dụng như là lực lượng tham khảo, ltered với 15 Hz tự đầu tiên
thấp qua lter. Đầu tiên, các hydropulse được sử dụng để giữ? = 0. Tuy nhiên, kết quả
sử dụng phương pháp này cho thấy một không phù hợp lớn giữa đo lường và mô phỏng cho
các vòng lực lượng, xem hình 5.17 (trái). Điều này đặc biệt đáng chú ý là các vòng kín
chuyển từ
ref
để
không hiển thị di này? Erence, xem hình 5.17 (bên phải). Lưu ý rằng
các di? Erence giữa
-loop và lực lượng vòng lặp là do 10 Hz tự đầu tiên thấp qua
lter.
Các di lớn? Erence (trong chuyển giao lực lượng) giữa mô phỏng và đo lường với
hydropulse rất có thể là một kết quả của một sự cộng hưởng trong chức năng chuyển từ đâu? để thực tế
khoảng 6 Hz (Hình 5.18). Do đó, các hydropulse được thay thế bằng một thanh thép rắn
và thí nghiệm được lặp đi lặp lại (đường liền). Rõ ràng, việc đo lường và mô phỏng
kết quả phù hợp hơn nhiều theo cách này.
Sti động? Ness
Các chủ đề nal quan tâm là trong
ảnh hướng của? về lực lượng thiết bị truyền động. Vì lý do đó
là một tài liệu tham khảo tiếng ồn trắng ltered cho? Ref được sử dụng và việc chuyển giao chức năng từ l tội lỗi
để Fact
được nghiên cứu, xem hình 5.18 (trái). Các đường ngang đại diện cho thiết kế
sti? Ness. Rõ ràng, cả hai mô hình và thiết lập thí nghiệm theo sti này? Ness cho thấp
rối loạn thường xuyên. Tuy nhiên, có một chất chống raFigure 5.18: Chuyển chức năng ước tính từ l tội lỗi? để thực tế
, cho
= 0 (trái) và FREF
= 0 (bên phải). Các
đo lường (rắn) và mô phỏng (tan) được dùng cùng với các sti thiết kế? Ness (ngang
dòng rắn).
Một o nhỏ? Thiết giữa đo lường và mô phỏng như một kết quả của sự di? Erence trong
e? Ective sti? Ness . Hơn nữa, sự cộng hưởng dường như được hãm hơn trong thực tế
hệ thống hơn trong mô phỏng.
Thay vì kiểm soát góc
= 0, nó cũng có thể yêu cầu rằng FREF =
Fact
(0; 0) = 2555 [N], trong khi disturbes hydropulse hệ thống với màu trắng ltered
tiếng ồn. Điều này có thể được xem như là một
ying-thảm "điều khiển, tức là tất cả đường" rối loạn đang
bị đàn áp mà không xem xét đi treo. Vì vậy, các thiết bị truyền động được điều khiển như vậy
mà các lực lượng kết quả từ e? Ective eLPAS sti? Ness tại khác nhau? được bồi thường.
Kết quả được đưa ra trong hình 5.18 (bên phải). Từ này Hình vẽ có thể kết luận rằng
trong
ảnh hướng của tất cả các rối loạn dưới 8 Hz có thể được giảm đáng trọng yếu trong mô phỏng.
Trên thực tế thiết lập ranh giới này nằm khoảng 3 Hz. Di này? Erence rất có thể là một
sự kết hợp của các biến thể không được bù trong e? Ective sti? Ness đặc trưng và
không chính xác trong đo lực.
5.6 Kết luận
Trong chương này, một mô hình phân tích được trình bày cho điện Low-Power
nhập Đình (eLPAS) . Nó được thể hiện có sự định hướng của hình nón là một quan trọng
thông số thiết kế có thể được sử dụng để có được một thiết bị truyền động sti nhiều hơn hoặc ít hơn contant? Ness.
Các mô hình phân tích được thực hiện trong SimMechanics cho việc đánh giá năng động và
thiết kế bộ điều khiển. Mô hình thiết bị truyền động kiểm soát được xác nhận sử dụng các phép đo từ
một thiết lập thử nghiệm.
Kết quả cho thấy, các mô hình cung cấp cho đại diện chính xác của nguyên mẫu
và 10 Hz băng thông có thể dễ dàng thu được. Tuy nhiên, kinh sti? Của
nguyên mẫu không thay đổi chút ít trong phạm vi thiết bị truyền động như một kết quả của sản xuất INAC-curacies. Tuy nhiên, có thể kết luận rằng thiết kế eLPAS là khả thi và rằng
các mô hình cung cấp cho đại diện chính xác của cả hai trạng thái ổn định và đặc pro-totype động. Hơn nữa, các eLPAS nhanh hơn so với hình học biến trước
những thiết kế truyền động đối với STI? Ness đặc điểm và bandwidth.esonance đạt được ở 6 Hz theo sau là một mạnh mẽ
tăng cường độ chuyển giao cho các tần số cao hơn như là kết quả của sự trì trệ của
xương đòn kết hợp với sti mùa xuân? Ness. Nhìn chung, có thể thấy rằng có