1,720,989 research outputs found
Energy management strategy in series hybrid electric urban bus
No full textUnidades propulsoras híbrido elétricas são uma alternativa em potencial para a redução do consumo de combustível e emissões de poluentes, quando empregadas em veículos de transporte público. A configuração híbrido elétrica de interesse é a série, na qual as fontes de potência, para o motor elétrico de tração, são compostas por um banco de baterias e uma unidade formada pela junção entre um motor à combustão interna e um gerador. Na presente Dissertação foi realizada a modelagem de um veículo elétrico híbrido série na qual diferentes estratégias de gerenciamento de potência foram investigadas. Dentre as estratégias de interesse, duas são fundamentadas em regras e a terceira em sistemas fuzzy. Resultados obtidos comprovaram que a fundamentada em sistemas fuzzy possibilita maior economia de combustível, permitindo que o motor à combustão interna forneça menos potência, face o emprego das baseadas em regras. Dessa forma, a utilização de sistemas fuzzy no gerenciamento de potência do veículo, permite o emprego de um motor à combustão menos potente, de menor custo, sem o comprometimento do desempenho do veículo. As simulações do presente modelo de veículo híbrido foram realizadas no ambiente Matlab/Simulink® 7.3.0.Hybrid electric propulsion units are a potential alternative to the reduction of fuel consumption and pollutant emissions, when used in public transport vehicles. The electric hybrid configuration of interest is the series, in which the energy supplies to the traction electric motor are composed of batteries and a unit represented by the connection of an internal combustion engine and a generator. This Dissertation presents the modeling of a series hybrid electric vehicle in which different energy management strategies were investigated. Among the strategies of interest, two are based on rules and one on fuzzy systems. The obtained results proved that the strategy based on fuzzy systems improved the fuel economy, allowing the internal combustion engine to supply less power than the use of the strategies based on rules. Therefore, the use of fuzzy systems in the energy management of the vehicle allows for the adoption of a less potent and cheaper internal combustion engine, without compromising the vehicles performance. The simulations of the present model of the hybrid electric vehicle were performed in the Matlab/Simulink® 7.3.0 environment
Modeling and analysis of automotive vehicle longitudinal dynamics
No full textEste trabalho estuda a dinâmica longitudinal de veículos automotivos com a ajuda de modelagem matemática através do desenvolvimento dos chamados protótipos virtuais. O veículo usado é um VW-GOL. Um modelo é implementado em ambiente MATLAB/SIMULINK e outro em ADAMS, uma ferramenta de modelagem de sistemas multi-corpos. Os sub-sistemas que estão envolvidos na dinâmica longitudinal de um veículo são o motor, embreagem, caixa de câmbio, diferenciais, eixos, rodas, pneus, sistema de freio, aerodinâmica, motorista e também a pista. Todos eles estão representados nos presentes modelos. Há uma grande interação entre esses sub-sistemas, além de várias não-linearidades, equações algébricas e equações diferenciais. Portanto a ajuda de ferramentas computacionais se faz necessária para o estudo do veículo completo. Com os protótipos virtuais, várias simulações relacionadas à dinâmica longitudinal do veículo, incluindo desempenho em aceleração, retomada, tempo e distância de frenagem, rampa máxima e velocidade máxima são executados. Os resultados obtidos são comparados com os valores medidos em testes e são tiradas conclusõesThis work studies automotive vehicle longitudinal dynamics with the aid of mathematical modeling through the development of soó called virtual prototypes. The vehicle used is a VW-GOL. One model is implemented in the MATLAB / SIMULINK environment and another in ADAMS, a multibody system modeling tool. The subsystems that are involved in longitudinall dynamics of a vehicle are the engine, clutch, gear box, differential, drive shafts, wheels, tires, braking system, aerodynamics, driver and also the road. All of them are represented m the present models. There is a large mteraction among these sub- systems, besides several non-linearities, algebric equations and differential equa- tions. Therefore the help of computational tools is necessary to study the whole vehicle. With virtual prototypes, various simulations related to the longitudinal dynamics of the vehicle, including performance in acceleration, recovering, time and distance of braking, maximum slope e maximmn speed are performed. The results are compared with the values measured m road tests and conclusions are drawn
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Hydraulic clutch actuation system for light trucks.
No full textO sistema de acionamento da embreagem está diretamente relacionado com conforto e ergonomia do veículo. Segundo Shaver (1997) quando se fala em veículos de passeio e caminhões leves, um acionamento de embreagem pode ser considerado leve se for menor do que 10 kgf e, pesado, se for maior do que 13 kgf. Segundo SICE (2006), considera-se aceitável esforço de até 17 kgf para acionamento ônibus urbanos, também aplicável a caminhões leves. O trabalho alerta para os principais cuidados a serem tomados durante o desenvolvimento de um sistema de acionamento de embreagem, de modo que este seja confortável para o motorista, trabalhe em baixa pressão e possa manter funcionalidade durante toda a vida útil do conjunto platô e disco. Além disso, são detalhados cálculos dimensionais importantes para aumentar a vida útil do cilindro mestre. A importância e utilidade da mola auxiliar no pedal de embreagem também é ponto de discussão e é fator decisivo na relação entre o custo do produto e o conforto do sistema de atuação.The clutch actuation system is directly linked to vehicle easy of operation and ergonomics. Shaver, 1997 says that a comfortable pedal force for Passenger cars is considered light when it is under 10 kgf and hard if over 13 kgf. SICE (2006) consider acceptable for light trucks and urban busses efforts about 17kgf. This study shows special cares to be taken during the development of a clutch actuation system concerning driver comfort, system pressure and components functionality during disc and cover assembly whole life. There are also important dimensional calculation of pedal lever to maximize master cylinder life. The auxiliary pedal spring characteristics are also explored. The use of this component can be a compromise between actuation system cost and comfort of operation
Modelling and simulation of an automotive vehícle using an aproximate multibody formulation
No full textEste trabalho apresenta a modelagem e simulação de um veículo automotivo por sistemas multicorpos (MBS - Multibody Systems), onde a geometria e as equações para a suspensão são aproximadas. O modelo é composto de cinco corpos, sendo um corpo base e quatro corpos representando as rodas, onde os efeitos de geometria da suspensão são incorporados. O corpo base é ligado ao sistema inercial por meio de uma junta de seis graus de liberdade, e cada suspensão é ligada ao corpo base por meio de uma junta de um grau de liberdade de rotação. A suspensão é representada como um pêndulo. onde a geometria é obtida a partir de dados experimentais que descrevem a trajetória da suspensão em cada cubo de roda. A formulação MBS é feita utilizando uma simplificação proposta por Rill e o método de Kane, que é um método baseado nas formulações de Newton e de Euler, escritos na forma de D\'Alambert. é similar ao princípio de Jourdain da potência virtual, que estabelece que a potência virtual associada às forças e torques de vínculo que se anulam. Nesta simplificação, nas equações de acelerações residuais das suspensões são desprezadas as derivadas parciais do vetor direção em relação às coordenadas generalizadas, por serem muito pequenas em relação aos outros termos. Como as simulações pelo método de Kane combinadas com computação simbólica têm se mostrado eficientes em termos de tempo de simulação, foi desenvolvido um programa na linguagem de programação do Mathematica especialmente para realizar as simulações utilizando recursos de programação orientada a objetos que permitem uma maior modularidade e reaproveitamento do programa. São feitas simulações de dinâmica vertical (irregularidades da pista) e os resultados comparados com os obtidos para este modelo no SD/FAST, um pacote que utiliza o método de Kane com as equações completasThis work shows automotive vehicle modelling and simulation through Multibody Systems (MBS) techniques, where the suspension geometry and equations are simplified. The model has five bodies organized in tree topology. They are a base body representing the chassis and four branch bodies representing the wheels and associate suspensíon links, where the suspension effects are taken into account. The base body is connected to the inertial reference frame through a six degrees of freedon joint, and each branch body is attached to base body through a pin joint. The MBS formulation is developed using a Kane\'s method simplification suggested by Rill, which is based in Newton\'s and Euler\'s equations,in D\'Alambert form. It is similar to Jordain\'s principle of virtual power, which states that the virtual power associated with constrains forces and forques must vanish. The simplification is done in the suspensions reminder accelerations terms; where the partial derivatives of direction vectors relative to the generalized coordinates are neglected, because they are too small near the others terms. As simulations using Kane\'s method combined with symbolic manipulation methods have been shown efficient in terms of run time, a program is developed using Mathematica programinmg language and object oriented resources, that allow a greater program modularity, possibility of code reuse and ease of code mamtainance. Vertical dynamics simulations are performed in order to compare with results from an SD/FAST modeL, a package that uses Kane\'s method with complete equations
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No full textO estudo dos sistemas de Freio Anti-Blocante (ABS) e sua aplicação é o intuito deste trabalho. A filosofia de utilização dos sistemas de Freio ABS em Veículos de passeio bem como suas técnicas de controle são analisadas. A proposta do controle de Freios através do controle de escorregamento das rodas é utilizada para o desenvolvimento de um modelo de controlador de Freios ABS e seu estudo conduzido de forma a mostrar a utilidade do sistema e o imenso potencial de desenvolvimento na área de controle dinâmico do veículoThe study of Anti-Lock Braking Systems (ABS) and its applications is the main aim of this work. The utilization of ABS Brakjng Systems and its control techrdques are analyzed to passenger cars. The Braking control proposal using wheel slip controlling is done to build the Braking controller to this work. The utility of ABS Systems and the potential of development of this system in the Vehicle Dynamics Control are also shown
Multibody system dynamics applied to guided vehicles.
No full textA proposição desta tese consiste na aplicação da técnica de Sistemas Multicorpos, na dinâmica de veículos guiados em trajetória variável. Foi apresentada uma visão geral do formalismo matemático, baseado nos métodos de Lagrange e Kane, utilizados nos programas de multicorpos, para geração automática das equações de movimento. A teoria de mecânica de contato, fundamental para o cálculo das forças de contato, entre o veículo e a guia, foi exposta detalhadamente. Sua validação, foi realizada, através de ensaios de laboratório, realizados no INRETS (França). A técnica de modelagem de Sistemas Multicorpos, foi aplicada, na previsão do comportamento dinâmico de veículos guiados. Neste sentido, a elaboração do modelo, através da descrição topológica, obtenção das equações de movimentos, análise e simulação do comportamento, foram realizadas. Foram selecionados na literatura internacional, os estudos de caso propostos pela International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD), para avaliação de veículos guiados. Foram modelados, o rodeiro ferroviário, submetido a força lateral, truque trafegando por um desvio e um veículo completo inscrevendo uma curva. O veículo modelado com 35 graus de liberdade, produziu mais de 1100 equações algébrico/diferenciais (DAE). As simulações do comportamento dinâmico dos sistemas, foram realizadas e os resultados apresentados em gráficos temporais. Os modos de movimento foram quantificados, através da analise modal, realizada no sistema linearização em torno de um ponto de operação. Os valores obtidos, foram comparados com números publicados e algumas discrepâncias, foram encontradas e justificadas. Pode-se observar nitidamente, o movimento de lacet, a partir dos auto-vetores complexos da matriz dinâmica do sistema. De forma geral, os resultados obtidos tanto na análise temporal, como no domínio da freqüência, apresentaram boa concordância, com os resultados publicados por outros autores. Estes resultados encorajadores, promovem a confiança na aplicação da técnica de Multicorpos em veículos guiados, sendo estímulo, para aplicação no desenvolvimento de novos projetos.The subject of this thesis is the application of multibody system modelling techniques for dynamic behaviour investigation on guided vehicle on variable track trajectories. Analysis of existing techniques for generating vehicle motion equations, using multibody systems (MBS), is also carried out. Rolling contact theory, fundamental for vehicle/track forces calculations, are extensively reviewed. Validation have been carried out with laboratorial experiments. Multibody system modelling techniques have been used to predict, guided vehicle behaviour. Topological model description, have been used to generate equation of motion for simulation purposes. It has been chosen the railway vehicle, proposed by the International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD), as evaluation benchmark. The solution of wheelset benchmark proposition is presented. A two wheelset bogie model in a deviation, is also solved. A complete railway vehicle, with 35 degrees of freedom model, producing more than 1100 differential/algebraic equations (DAE), is performed and analysed. Time result simulation have been presented. Modal analysis have been performed around an operation point. Results have been compare with numbers published and discrepancy founded have been justified. Hunting movement have been obtained with the complex eigen-vector from system dynamic matrix. In general, results obtained from time and frequency domain, agreed with available results published from other authors. This encouraging results, promote credibility to Multibody System technique application to guided vehicle, stimulating new developing applications
Simulation and analisys of a vehicle model in state space form, with a parametrized plant matrix
No full textAs futuras utilizações de sistemas de controle em automóveis seguirão a tendência de integração, através do desenvolvimento de sistemas de controle integrados capazes de coordenar as ações dos vários subsistemas que compõem o veículo. Esta coordenação e integração requerem que as interações entre os subsistemas sejam levadas em conta já nos primeiros estágios de projeto. Para tanto, um modelo não linear de veículo é obtido através de técnicas de modelagem de sistemas multicorpos utilizando-se o método de Kane e programas de computação simbólica. Posteriormente, é gerado um modelo linear obtido através do Jacobiano das equações do modelo original, realizado através de ferramentas da linguagem ACSL. O modelo linearizado é então submetido a vários tipos de simulações e os resultados são comparados às respostas do modelo não linear de modo a validar as aproximações lineares. Algumas propriedades do modelo são analisadas do ponto de vista da teoria de sistemas de controle, obtendo-se um resultado muito interessante: a possibilidade de implementação de um controle adaptativo em função da velocidade do veículo. Deste modo, foram realizadas extensas análises nas matrizes resultantes da linearização a fim de obter uma única matriz da planta que, parametrizada em função da velocidade, pudesse representar uma grande quantidade de condições de operação. Este modelo parametrizado é construído e posteriormente utilizado para simulações. Os resultados mostraram ser possível utilizar este modelo para representar os aspectos mais relevantes do movimento do veículo.Future applications of control in automotive vehicles will follow a trend towards system integration, leading ultimately to the development of integrated vehicle control systems capable of coordinating the action of the various subsystems. The coordination and integration of automotive vehicle subsystems require the interaction amongst the various subsystems to be tak:en into consideration at the control design stages. Therefore, a nonlinear model is obtained through MBS modelling techniques, by the combination of Kane\'s method and symbolic computation. Then, a linear model is obtained by linearization of the system equations through the Jacobian facility in ACSL program language. The resulting linearised model is simulated and its response is compared to the previous one in order to validate the linear approximations. It is made a discussion of model properties from a control theoretic point of view. An interesting result is obtained from a control design point o f view. A system approach considering the forward velocity as a system parameter may allow the implementation of some kind of adaptive control as a function of vehicle speed. In this way, extensive analysis were made in the resulting system matrices, in order to obtain a velocity parametrized matrix that could describe a great ammount of vehicle linear opperating conditions with only one matrix. Therefore a parametrized system matrix is constructed and some simulations were made with the new system representation. The obtained results shows that an integrated control using the parametrized matrix representing ali relevant aspects of vehicle motion is feasible
Optimal neurocontroller by genetic algorithms for multiple vehicle dynamics active systems at yaw
No full textApresenta uma solução inovadora de controle por redes neurais artificiais aprendendo segundo a técnica de aprendizagem por reforço usando algoritmos genéticos para integrar múltiplos sistemas ativos no controle de estabilidade de um veículo. Estudo, restringido a um domínio de manobras, foi desenvolvido excluindo falhas e alterações da planta no tempo. Contribui para responder como o controlador de dinâmica veicular pode ser aperfeiçoado para atuação simultânea de múltiplos sistemas ativos. Contempla o desenvolvimento do neurocontrolador e algoritmo de aprendizagem na plataforma Matlab, de um modelo de dinâmica veicular em ambiente ADAMS e do modelo de referência, atuadores e observador com programação Matlab. Analisa a estabilidade da planta e define regiões de atuação do controlador. Apresenta um estudo e definição da técnica de controle de estabilidade em guinada para nortear a função de otimização, o treinamento e as simulações. Treinamento da rede neural para acomodar as não linearidades envolvidas na planta e para otimizar a integração dos múltiplos sistemas ativos focando nas especificações de desempenho do controlador e no domínio de situações a serem analisadas. Simulação de situações e manobras para validação e avaliação do desempenho do controlador com co-simulação entre Matlab e ADAMS. Resultados qualitativos e quantitativos do desempenho do controlador justificando a integração efetiva dos sistemas e o neurocontrolador não-linear.Presents an innovative control solution with artificial neural networks learning using reinforcement learning by genetic algorithms to integrate multiple active systems to control yaw vehicle stability. Study restricted to a maneuver domain and excluding plant changes in time and failures. Contributes to answer how the vehicle dynamics controller can be improved for multiple simultaneous active systems. Development of the neurocontroller and learning algorithm in Matlab, vehicle dynamics model in ADAMS environment and reference model, actuators and observer with Matlab programming. Plant stability analysis and activation areas definition. Study and method definition for stability yaw control to guide the task of optimization, training and simulation. Training the neural network to accomplish the plant nonlinearity and to optimize the multiple active systems synergy targeting the controller performance specifications and the analyzed conditions domain. Conditions and maneuvers simulation to validate and evaluate the controller performance using cosimulation between Matlab and ADAMS. Qualitative and quantitative controller results justifying the effective systems integration and non-linear neurocontroller
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