Développement d’un simulateur pour l’étude du comportement dynamique d’une suspension active d’un véhicule

Résumé du document

Le but de notre projet est de développer un simulateur permettant d'étudier le comportement dynamique d'une suspension active d'un véhicule sous MATLAB.

Dans un premier temps, nous avons simulé les différents types de suspensions actives avec plusieurs techniques de commande.
Ensuite, nous avons développé un simulateur permettant d'étudier les suspensions actives.
Voici l'analyse des solutions, la description des schémas de commande et les résultats de nos simulations.

Extraits

[...] Nous acceptons que l'accélération et le déplacement vertical de la caisse soit non nuls. -q1 -(q2+eps) -q3 eps*q2 eps; -eps eps mr*q1 mr*(q2+eps) mr*q3 -(mr*eps*q2+Kr/Mus) -mr*eps]; Kr/Mus]; t=sim('projet_course',0: 0.001 plot(t,X3barre,'b') hold on plot(t,X3barre,'g') plot(t,X3barre,'r') Valeur moyenne de la position de la roue pour différentes valeurs de epsilon On constate que la course de suspension décroît lorsque epsilon augmente Accélération Les oscillations ont une amplitude plus petite avec de faibles valeurs d'epsilon mais elles se propagent plus longtemps. III Test pour plusieurs profils de route 1 Signal pseudo sinusoïdal Mus=59; Kr=190000;Ka=16812;Mb=290;Ca=1000; -Kr/Mus Kr/Mus]; t=sim('projet_sinus',0: 0.001 Xval=0: 0.01 : 0.1 0.15 *sin(0:(pi/10):pi)] Schéma de commande : Signal d'entrée La position de la caisse et sa vitesse sont nulles. [...]

[...] Avec une condition initiale sur dXs Dans ce cas, l'accélération est nulle après quelques oscillations, la vitesse de la caisse est initialement à 1 et se stabilise à 0 même quand la route varie, mais la roue oscille toujours. Avec une condition initiale sur Xw Dans ce cas, l'accélération est nulle, la position de la roue est initialement à 1 et oscille autour de 0. Quand le sol varie, la roue le suit en oscillant autour. La caisse reste immobile. Avec une condition initiale sur dXw Dans ce cas, l'accélération est nulle, la caisse reste immobile et la roue oscille en suivant la route. [...]

[...] Quand le sol varie, la roue le suit en oscillant autour. Avec une condition initiale sur dXw Dans ce cas, l'accélération est presque nulle, la caisse suit la route et la roue oscille Annulation de l'accélération avec 1 entrée (en incluant la 2e entrée dans les matrices) Mus=59; Kr=190000;Ka=16812;Mb=290;Ca=1000; -Kr/Mus Kr/Mus]; t=sim('projet_echelon',0: 0.001 Sans condition initiale Dans ce cas, l'accélération est nulle mais la roue oscille en suivant la route et la caisse ne bouge pas. Avec une condition initiale sur Xs Dans ce cas, l'accélération est nulle, la position de la caisse est initialement à 1 et ne bouge pas quand la route varie, mais la roue oscille toujours en suivant la route. [...]

[...] Avec une condition initiale sur dXs Dans ce cas, l'accélération est nulle, la vitesse de la caisse est initialement à 1 donc elle reste constante quand la route varie, mais la roue oscille toujours. Avec une condition initiale sur Xw Dans ce cas, l'accélération est nulle, la position de la roue est initialement à 1 et oscille autour de 0. Quand le sol varie, la roue le suit en oscillant autour. La caisse reste immobile. Avec une condition initiale sur dXw Dans ce cas, l'accélération est nulle, la caisse reste immobile et la roue oscille en suivant la route. [...]

[...] On s'intéresse donc aux variations des hauteurs Xs et Xw et aux variations de leurs dérivées suite à une variation plus ou moins brusque du niveau du sol. D'après les équations de la machine d'état on simule le modèle suivant : Schéma de commande : Définition des matrices de la machine d'états : Mus=59; Kr=190000;Ka=16812;Mb=290;Ca=1000; -Ka/Mb -Ca/Mb Ka/Mb Ca/Mb; Ka/Mus Ca/Mus -(Ka+Kr)/Mus -Ca/Mus]; Kr/Mus]; Code permettant d'obtenir les courbes, issues de la simulation, sur une même fenêtre : t=sim('projet_echelon',0: 0.001 subplot(3,2,1); plot(t,R); xlabel('temps title('Echelon'); subplot(3,2,2); plot(t,acc); xlabel('temps title('Accéleration'); subplot(3,2,3); plot(t,X1); xlabel('temps ylabel('Xs(m)'); title('Position de la caisse'); subplot(3,2,4); plot(t,X2); xlabel('temps ylabel('dXs/dt(m/s)'); title('Vitesse de la caisse'); subplot(3,2,5); plot(t,X3); xlabel('temps ylabel('Xw(m)'); title('Position de la roue'); subplot(3,2,6); plot(t,X4); xlabel('temps ylabel('dXw/dt(m/s)'); title('Vitesse de la roue'); (Cette étude est réalisée sans condition initiale) II Suspension active 1 Annulation de l'accélération avec 2 entrées Pour améliorer le confort du véhicule, nous annulons l'accélération que subissent les passagers. [...]