Supresión de Vibraciones de la Suspensión Mecatrónica ISD del Vehículo Utilizando la Red Eléctrica Bicuadrática de Orden Fraccional

Con el fin de romper el cuello de botella de la función de transferencia de orden entero en el diseño de la suspensión ISD (inerter-resorte-amortiguador) del vehículo, se propone un método de diseño de síntesis de real positivo para la suspensión mecatrónica ISD del vehículo basado en la función de transferencia bicuadrática de orden fraccional. La aparición de los componentes de orden fraccional interrumpe la relación de equivalencia entre la pasividad de los componentes y la positividad real de las funciones de transferencia de orden entero en redes tradicionales. En este documento, se presenta la condición de real positivo de la función de transferencia bicuadrática de orden fraccional. Luego, se establece un modelo dinámico de cuarto de la suspensión mecatrónica ISD del vehículo, y los parámetros de la función de transferencia bicuadrática de orden fraccional y de la suspensión del vehículo se obtienen mediante un algoritmo genético multiobjetivo NSGA-II. Además, la estructura del circuito externo y los parámetros de los componentes eléctricos se obtienen mediante la teoría de síntesis de red pasiva de orden fraccional. Los resultados de la simulación muestran que, bajo la condición de entrada de carretera aleatoria y velocidad del vehículo de 20 m/s, el valor cuadrático medio (RMS) de la aceleración del cuerpo del vehículo y la carga dinámica del neumático de la suspensión ISD de orden fraccional se reducen en un 7.98% y un 18.75% en comparación con la suspensión pasiva tradicional, mientras que bajo la misma condición, la suspensión ISD de orden entero solo puede reducir un 5.34% y un 16.07%, respectivamente. Los resultados muestran que el uso de una red eléctrica bicuadrática de orden fraccional en la suspensión mecatrónica ISD del vehículo mejora el rendimiento de aislamiento de vibraciones en comparación con la suspensión que utiliza una red eléctrica bicuadrática de orden entero.