Modelagem e desenvolvimento de um amortecedor com controle eletrônico das forças de amortecimento.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-08072025-085134/ |
Resumo: | O Amortecedor é uma importante peça do sistema de suspensão tem a função dissipar a energia cinética proveniente da suspensão na forma de calor e ruído, promovendo assim maior estabilidade veicular e conforto ao motorista. As suspensões podem ser classificadas por tipos, tais como; passivas, semi-ativas, ativas e adaptativas, que será o foco deste trabalho. A grande maioria dos amortecedores possui o controle das forças de amortecimento puramente mecânico e em malha aberta, ou seja, quando submetidos a perturbações, tais como variação da temperatura, impurezas no óleo, entre outros, as forças de amortecimento tendem a diminuir podendo não proporcionar a estabilidade e/ou conforto desejável. A proposta deste trabalho, é através de simulações, desenvolver um modelo dinâmico com controle adaptativo em malha fechada e posteriormente construir um modelo físico para validação experimental, com intuito de controlar as forças de amortecimento por meio de uma válvula proporcional. A válvula irá controlar a vazão entre as câmaras do amortecedor, esta grandeza está diretamente correlacionada com a pressão do sistema e consequentemente com a força gerada na haste do pistão do amortecedor, esta força será realimentada e comparada com parâmetros de referência, gerando assim um sinal de erro que será realimentado no controlador, o objetivo é minimizar este erro, garantindo assim que a força na saída atue atendendo as especificações que são fornecidas pelas montadoras de veículos. O controle será capaz de garantir a força desejada na haste do pistão mesmo que o sistema seja submetido a distúrbios. Por fim, faremos um comparativo entre o amortecedor aqui projetado e diversos outros amortecedores, pois uma vez que as referências são valores imputados, este sistema será capaz de reproduzir a curva de amortecimento de qualquer outro amortecedor. |
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Modelagem e desenvolvimento de um amortecedor com controle eletrônico das forças de amortecimento.Modeling and development of a shock absorber with electronic control of damping forces.AmortecedoresControle eletrônicoDamping forcesElectronic controlForça de amortecimentoProportional valveShock absorberVálvulasO Amortecedor é uma importante peça do sistema de suspensão tem a função dissipar a energia cinética proveniente da suspensão na forma de calor e ruído, promovendo assim maior estabilidade veicular e conforto ao motorista. As suspensões podem ser classificadas por tipos, tais como; passivas, semi-ativas, ativas e adaptativas, que será o foco deste trabalho. A grande maioria dos amortecedores possui o controle das forças de amortecimento puramente mecânico e em malha aberta, ou seja, quando submetidos a perturbações, tais como variação da temperatura, impurezas no óleo, entre outros, as forças de amortecimento tendem a diminuir podendo não proporcionar a estabilidade e/ou conforto desejável. A proposta deste trabalho, é através de simulações, desenvolver um modelo dinâmico com controle adaptativo em malha fechada e posteriormente construir um modelo físico para validação experimental, com intuito de controlar as forças de amortecimento por meio de uma válvula proporcional. A válvula irá controlar a vazão entre as câmaras do amortecedor, esta grandeza está diretamente correlacionada com a pressão do sistema e consequentemente com a força gerada na haste do pistão do amortecedor, esta força será realimentada e comparada com parâmetros de referência, gerando assim um sinal de erro que será realimentado no controlador, o objetivo é minimizar este erro, garantindo assim que a força na saída atue atendendo as especificações que são fornecidas pelas montadoras de veículos. O controle será capaz de garantir a força desejada na haste do pistão mesmo que o sistema seja submetido a distúrbios. Por fim, faremos um comparativo entre o amortecedor aqui projetado e diversos outros amortecedores, pois uma vez que as referências são valores imputados, este sistema será capaz de reproduzir a curva de amortecimento de qualquer outro amortecedor.The Shock Absorber is an important part of the suspension system has the function of dissipating the kinetic energy coming from the suspension in the form of heat and noise, thus promoting greater stability and comfort to the driver. Suspensions can be classified by types such as; passive, semi active, active and adaptive, which will be the focus of this work. The vast majority of dampers have the control of damping forces purely mechanical and in open loop, that is, when subjected to disturbances, such as temperature variation, oil impurities, among others, the damping forces tend to decrease and may not provide desirable stability and/or comfort. The purpose of this work is, through simulations, to develop a dynamic model with adaptive control in closed loop and later to build a physical model for experimental validation, in order to control the damping forces through a proportional valve. The valve will control the flow between the damper chambers, this magnitude is directly correlated with the system pressure and consequently with the force generated in the damper piston rod, this force will be fed back and compared with reference parameters, thus generating a signal of error that will be fed back to the controller, the objective is to minimize this error, thus guaranteeing that the force at the output acts according to the specifications that are provided by the vehicle manufacturers.. The control will be able to guarantee the desired force on the piston rod even if the system is subjected to disturbances. Finally, we will make a comparison between the damper designed here and several other dampers, because since the references are imputed values, this system will be able to reproduce the damping curve of any other damper.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPColón, DiegoSantos, André Orácio Araujo dos2025-02-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-08072025-085134/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-10T12:18:02Zoai:teses.usp.br:tde-08072025-085134Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-10T12:18:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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O Amortecedor é uma importante peça do sistema de suspensão tem a função dissipar a energia cinética proveniente da suspensão na forma de calor e ruído, promovendo assim maior estabilidade veicular e conforto ao motorista. As suspensões podem ser classificadas por tipos, tais como; passivas, semi-ativas, ativas e adaptativas, que será o foco deste trabalho. A grande maioria dos amortecedores possui o controle das forças de amortecimento puramente mecânico e em malha aberta, ou seja, quando submetidos a perturbações, tais como variação da temperatura, impurezas no óleo, entre outros, as forças de amortecimento tendem a diminuir podendo não proporcionar a estabilidade e/ou conforto desejável. A proposta deste trabalho, é através de simulações, desenvolver um modelo dinâmico com controle adaptativo em malha fechada e posteriormente construir um modelo físico para validação experimental, com intuito de controlar as forças de amortecimento por meio de uma válvula proporcional. A válvula irá controlar a vazão entre as câmaras do amortecedor, esta grandeza está diretamente correlacionada com a pressão do sistema e consequentemente com a força gerada na haste do pistão do amortecedor, esta força será realimentada e comparada com parâmetros de referência, gerando assim um sinal de erro que será realimentado no controlador, o objetivo é minimizar este erro, garantindo assim que a força na saída atue atendendo as especificações que são fornecidas pelas montadoras de veículos. O controle será capaz de garantir a força desejada na haste do pistão mesmo que o sistema seja submetido a distúrbios. Por fim, faremos um comparativo entre o amortecedor aqui projetado e diversos outros amortecedores, pois uma vez que as referências são valores imputados, este sistema será capaz de reproduzir a curva de amortecimento de qualquer outro amortecedor. |
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