Comparative evaluation of the effectiveness of the vibration protection of the active suspension system with PID control


Cite item

Full Text

Abstract

The pneumatic suspension is used to absorb vibration and provide comfortable labor conditions for transportation vehicle drivers. The cause of increased vibration of the tractor, often, are incorrectly matched elastic-damping characteristics of the cushions of the active suspension system, which can not cope (or cope extremely ineffectively) with fluctuations coming from the external background. Since the realization of an experiment for the dynamic analysis of pneumatic suspension takes a long time, the mathematical models of the vehicle suspension system are used to obtain the response parameters of the pneumatic suspension. In the given article the comparative characteristic of spring’s systems with a cylindrical spring and a linear pneumatic spring as a suspension system is given. To carry out the simulation, the Matlab/Simulink software complex was used, in which, based on the previously obtained values of equivalent rigidity, a simulation of the tractor was built. Since the tractor in this model is considered as a linear system, its spectral function was calculated from the spectrum of the input parameters of the path unevenness and the frequency response of the tractor. These parameters were used to analyze the vibration response of the suspension system to assess the effectiveness of the system and, as a result, assessment of the operator comfort. The algorithm of the proportional integral differentiating (PID) regulation of the suspension system was implemented depending on their output parameters as well. The comparative study shows how the linear model of the pneumatic suspension system controlled by a PID-regulator is able to suppress fluctuations arising from road roughness and whether it is effective than a passive suspension system for a vehicle with a coil spring. The criterion of efficiency in this work was the indicator of the tractor's displacement height.

About the authors

V. A Kuz'min

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: kuzmin.viktor92@mail.ru

Z. A Godzhaev

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: kuzmin.viktor92@mail.ru
DSc in Engineering

References

  1. Кузьмин В.А., Федоткин Р.С. Расчетный метод оценки вибронагруженности кабины трактора с помощью имитационной модели // Будущее машиностроения России: Десятая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием). М., 2017. С. 516-519.
  2. Кузьмин В.А., Овчаренко А.С., Федоткин Р.С. Экспериментальное исследование упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов различных типов системы подрессоривания кабины колесного трактора // Будущее машиностроения России: Десятая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием). М., 2017. С. 520-523.
  3. Шеховцов К.В. Снижение уровня вибронагруженности рабочего места оператора трактора за счет применения динамических гасителей колебаний в системе подрессоривания кабины: дис. ... канд. техн. наук: Москва, 2014. 159 c.
  4. Савочкин В.А., Шишанов С.М. Основы линейной теории подрессоривания транспортных и тяговых гусеничных машин: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение». М.: МГТУ «МАМИ», 2007. 93 с.
  5. Годжаев З.А., Надеждин В.С., Красавин П.А., Фараджев Ф.А. К вопросу моделирования нелинейного пневмоупругого элемента пассажирского автобуса. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. № 12. С. 308-322.
  6. Годжаев З.А., Победин А.В., Шеховцов В.В., Ляшенко М.В., Соколов-Добрев Н.С. Перспективы использования динамических гасителей колебаний в подвесках тракторных кабин // Тракторы и сельхозмашины. № 11, 2014. С. 16-21.
  7. Годжаев З.А., Гришин А.П., Гришин А.А., Гришин В.А. Беспилотное мобильное энергосредство сельскохозяйственного назначения // Тракторы и сельхозмашины. № 10, 2016. С. 41-44.

Copyright (c) 2018 Kuz'min V.A., Godzhaev Z.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies