Control Tolerante a Fallas en una Suspensión Automotriz Semi-Activa

Juan C. Tudon-Martinez (1) , Sébastien Varrier (2) , Ruben Morales-Menendez (1) , Olivier Sename (2)

1 ITESM - Tecnológico de Monterrey = Monterrey Institute of Technology
2 GIPSA-SLR - GIPSA - Systèmes linéaires et robustesse

Resumen Un nuevo controlador tolerante a fallas (FTC por sus siglas en inglés , Fault Tolerant Controller) activo es propuesto para una suspensión automotriz semi-activa, considerando un modelo de un cuarto de vehículo. El diseño está compuesto por: (1) un controlador no-lineal robusto utilizado para aislar las vibraciones en el vehículo causadas por perturbaciones externas y (2) un mecanismo de compensación usado para acomodar fallas aditivas en la fuerza de amortiguamiento. El mecanismo de compensación utiliza un módulo de detección y estimación de fallas robusto, basado en ecuaciones de paridad, para reconstruir la falla; esta información permite calcular la señal de compensación por medio de un modelo inverso del amortiguador para reducir el efecto de la falla en la dinámica vertical de la suspensión. Mientras que el controlador no-lineal, basado en la técnica de control de parámetros variantes lineales (LPV por sus siglas en inglés , Linear Parameter-Varying) está diseñado para aumentar el confort del pasajero y mantener el contacto llanta-suelo. Ante una falla en la fuerza de amortiguamiento, el FTC activo debe asegurar los desempeños de confort y seguridad utilizando la interacción entre el controlador LPV y el compensador. Resultados de simulación en CarSim TM muestran la efectividad del FTC activo respecto a un FTC pasivo y un amortiguador no controlado; el FTC pasivo depende del diseño para su capacidad tolerante, mientras que el FTC activo propuesto mejoró un 50.4 % en confort y un 42.4 % en agarre de superficie cuando ocurre una falla, en contraste con el amortiguador no-controlado que pierde totalmente su efectividad.

Domaines: Automatique / Robotique

Juan C. Tudon-Martinez, Sébastien Varrier, Ruben Morales-Menendez, Olivier Sename. Control Tolerante a Fallas en una Suspensión Automotriz Semi-Activa. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI, 2016, 13 (1), pp.56-66. ⟨10.1016/j.riai.2015.02.009⟩. ⟨hal-01262560⟩