Βελτιστοποίηση χαρακτηριστικών ημι-ενεργητικής ανάρτησης οχήματος

Χρυσός, Εμμανουήλ; Chrysos, Emmanouil

dc.contributor.author	Χρυσός, Εμμανουήλ	el
dc.contributor.author	Chrysos, Emmanouil	en
dc.date.accessioned	2018-03-23T09:08:23Z
dc.date.available	2018-03-23T09:08:23Z
dc.date.issued	2018-03-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46765
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14857
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Αναρτήσεις	el
dc.subject	Ημι-ενεργητική	el
dc.subject	Καθίσματα	el
dc.subject	Οδηγοί	el
dc.title	Βελτιστοποίηση χαρακτηριστικών ημι-ενεργητικής ανάρτησης οχήματος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Mechanical engineering and technology	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/5c281cc25ddfbf0bf74fa43c945fa2adbe6bf2ea
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-21
heal.abstract	The aim of this work is to present a comparison of the main semi active suspension systems used in a passenger car, after having optimized the suspension systems of the vehicle model in respect with ride comfort and road holding. Thus, a half car model, equipped with controllable dampers, along with a seat and a driver was implemented. Semi-active suspensions have received a lot of attention since they seem to provide the best compromise between cost (energy consumption, actuators/sensors hardware) and performance in comparison with active and passive suspensions. In this work, the semi active suspension systems studied are comfort oriented and consist of (a) the two version of Skyhook control (two states skyhook and skyhook linear approximation damper), (b) the acceleration driven damper (ADD), (c) the power driven damper (PDD), (d) the combination of Skyhook and ADD (Mixed Skyhook-ADD) and (e) the combination of the two with the use of a sensor. The half car model equipped with the above suspension systems was excited by a random road profile and a road bump, and was optimized using genetic algorithms (GA) in respect with ride comfort and road holding. This study aims to highlight how the optimization of the vehicle model could lead to the best compromise between ride comfort and road holding, overcoming their well-known trade-off. The optimum results were compared with important performance metrics regarding the vehicle’s dynamic behavior in general. In Chapter 1, an introduction in the subject and the goals of this thesis are presented. In Chapter 2, the passive suspension models are described, along with their equations. Then, a seat and human model are added to the model. In Chapter 3, the most classic semi active suspension systems are analyzed. In Chapter 4, the excitations used for the model are outlined. Two kinds of excitations are applied, a random road profile generated according to ISO 8608 and a road bump. In Chapter 5, the theory of optimization and the optimization procedure are highlighted. In Chapter 6, the results of this thesis are illustrated. The efficiency of the models studied is examined. In Chapter 7, the conclusions are drawn and future work is proposed.	en
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική αποσκοπεί στην σύγκριση των κυριότερων μοντέλων ημι-ενεργητικών αναρτήσεων αφού έχει προηγηθεί βελτιστοποίηση με στόχο την βελτίωση της άνεσης του οδηγού και του κρατήματος του οχήματος. Έτσι, χρησιμοποιήθηκε half car model (bicycle model) με ελεγχόμενους αποσβεστήρες, και προστέθηκαν κάθισμα και οδηγός στο μοντέλο. Οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις έχουν βρεθεί στο επίκεντρο της προσοχής επειδή φαίνεται να είναι ο καλύτερος συνδυασμός κόστους (κατανάλωση ενέργειας, επενεργητές και αισθητήρες) και απόδοσης σε σύγκριση με τις ενεργητικές και παθητικές αναρτήσεις. Σε αυτή τη διπλωματική τα ημι-ενεργητικά συστήματα αναρτήσεων που μελετιούνται είναι ως προς την άνεση των επιβατών και αποτελούνται από (a) τις δύο μορφές του ελέγχου Skyhook (two states skyhook και skyhook linear approximation damper), (b) the acceleration driven damper (ADD), (c) the power driven damper (PDD), (d) το συνδυασμό των Skyhook και ADD (Mixed Skyhook-ADD) και (e) το συνδυασμό των δύο με τη χρήση ενός αισθητήρα. Το half car μοντέλο εφοδιασμένο με τα παραπάνω συστήματα αναρτήσεων είχε ως διέγερση ένα προφίλ δρόμου κατηγορίας C και ένα σαμαράκι και βελτιστοποιήθηκε χρησιμοποιώντας γενετικούς αλγόριθμους (ΓΑ) ως προς την άνεση και το κράτημα του οχήματος. Αυτή η εργασία σκοπεύει να τονίσει πως η βελτιστοποίηση του μοντέλου του οχήματος μπορεί να οδηγήσει στον βέλτιστο συμβιβασμό μεταξύ άνεσης και κρατήματος, ξεπερνώντας το γνωστό τους αντικρουόμενο στόχο. Τα βέλτιστα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με χρήση σημαντικών δεικτών ως προς την δυναμική συμπεριφορά του οχήματος γενικά. Στο Κεφάλαιο 1, γίνεται εισαγωγή στο θέμα και στους στόχους της εργασίας. Στο Κεφάλαιο 2, περιγράφονται διεξοδικά τα παθητικά μοντέλα με αντίστοιχα σχήματα και τις εξισώσεις που τα διέπουν και στη συνέχεια παρουσιάζεται η μοντελοποίηση καθίσματος και ανθρώπου. Στο Κεφάλαιο 3 αναλύονται τα μοντέλα των ημι-ενεργητικών αναρτήσεων. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται οι διεγέρσεις που χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση του μοντέλου. Στο Κεφάλαιο 5, αναφέρεται η θεωρία της βελτιστοποίησης για τους γενετικούς αλγόριθμους που εφαρμόστηκαν. Στο Κεφάλαιο 6, παρατίθενται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που διενεργήθηκαν στο μοντέλο της εργασίας. Γίνεται σχολιασμός των αποτελεσμάτων και της αποδοτικότητας των μοντέλων που μελετήθηκαν. Τέλος, στο Κεφάλαιο 7 παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας και προτείνονται θέματα για μελλοντική εργασία. Ολοκληρώνοντας την διπλωματική μου εργασία, θα ήθελα να εκφράσω την βαθύτατη ευγνωμοσύνη μου στους ανθρώπους που με βοήθησαν, ο καθένας με τον δικό του ξεχωριστό τρόπο σε αυτήν μου την προσπάθεια. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή μου κύριο Δημήτριο Κουλοχέρη. Η εργασία αυτή έγινε εφικτό να πραγματοποιηθεί χάρη στην βοήθεια και την καθοδήγηση του κ. Κουλοχέρη καθ’ όλη τη διάρκεια της. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον υποψήφιο διδάκτορα Γιώργο Παπαϊωάννου για τη συνεχή βοήθεια και καθοδήγηση που παρείχε και για τις διορθώσεις του κατά την πραγματοποίηση της εργασίας. Ακόμη, οι συμβουλές της δόκτορας Κλειώ Βόσσου βοήθησαν στην εκπόνηση αυτής της διπλωματικής εργασίας. Ολοκληρώνοντας θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένεια μου και τους φίλους μου για την βοήθεια και την στήριξή τους σε όλη μου τη φοίτηση στη σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ.	el
heal.advisorName	Κουλοχέρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Οχημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true