Explizite modellprädiktive Regelung von halbaktiven Federungssystemen mit magneto-rheologischen Dämpfern unter Eingabebeschränkungen

Dieser Artikel präsentiert die Vibrationskontrolle eines halbaktiven Viertelwagen-Federungssystems, das mit einem magneto-rheologischen Dämpfer ausgestattet ist, der die physikalische Einschränkung einer Dämpfungs-kraft bietet. In dieser Studie wurde eine modellprädiktive Regelung entwickelt, um die Einschränkungen des Steuerungseingangs (d.h. die begrenzte Dämpfungskraft) zu berücksichtigen. Die explizite Lösung der modellprädiktiven Regelung wurde unter Verwendung der multiparametrischen Programmierung berechnet, um die Rechenzeit für die Echtzeitimplementierung zu reduzieren, und dann im halbaktiven Federungssystem übernommen. Die Regelungsleistung der modellprädiktiven Regelung wurde mit der eines beschnittenen linear-quadratischen Optimalreglers verglichen, bei dem die Dämpfungskraft unter Verwendung einer Standard-Sättigungsfunktion begrenzt wurde. Zwei Arten von Straßenbedingungen (Huckel und zufällige Erregung) wurden auf das Federungssystem angewendet, und die Leistung der Vibrationskontrolle wurde sowohl durch Simulationen als auch durch Experimente bewertet.