Projeto integrado de sistemas de suspensão ativa veicular

Abstract

Neste trabalho, é estudada a aplicação das estratégias de otimização sequencial, iterativa e aninhada no problema de projeto integrado dos parâmetros da estrutura mecânica e do controlador H8 em sistemas de suspensão automotiva. Além disso, uma estratégia de otimização sequencial com incertezas paramétricas é estudada. O problema de controle H8 é formulado usando desigualdades matriciais lineares. Esta abordagem permite que os parâmetros da estrutura mecânica sejam considerados como variáveis de decisão, caracterizando o problema de projeto combinado da planta e do controlador. O estudo é baseado no modelo de um quarto de carro com dois graus de liberdade. O controlador é projetado visando otimizar o conforto de condução e a segurança veicular, sujeito a restrições físicas da mola e do amortecedor. O desempenho do projeto integrado é avaliado e comparado com o projeto ativo, mediante simulações computacionais. As irregularidades da estrada são representadas pelas excitações do tipo lombada e senoidal. A aceleração vertical sobre a massa suspensa é utilizada para avaliar o conforto proporcionado pelo sistema, enquanto a segurança veicular é auferida através da força de contato entre o pneu e a pista. Os resultados demonstram que, de forma geral, a aplicação das estratégias de otimização no projeto integrado da suspensão automotiva melhora o comportamento global do veículo, proporcionando melhores margens de conforto e segurança.