POSICIONAMENTO ÓTIMO DE SENSORES
PARA DIAGNOSE DE FALHAS EM SUSPENSÃO
AUTOMOTIVA VIA OBSERVADORES DE ESTADO
Álvaro Fernando Gonçalves Crespo1, Aldemir Aparecido Cavalini Junior2, Vitor Ramos Franco3 (Prof. Dr. Gilberto
Pechoto de Melo)4
1,2,3
Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira
[email protected] e [email protected]
1. Introdução
3.Resultados
Os métodos para o monitoramento da integridade
estrutural e do comportamento dinâmico da suspensão
veicular tornam-se indispensáveis, uma vez que a
resposta do sistema automotivo é influenciada por tais
fatores. Assim os observadores de estados tornam-se
atrativos por sua capacidade de detecção de falhas e
acompanhamento da variação de parâmetros sem a
necessidade de medição direta de todas as medidas.
Entretanto a resposta dos observadores depende do
número de sensores, e local onde são instalados para
captar os estados que serão observados.
Os gráficos abaixo corresponde às respostas dos
observadores medindo os deslocamentos z1 em (a) e z2
em (b).
2.Materiais e Método
O sistema foi modelado utilizando o modelo
“quarter car”, excitado pela base por um perfil de pista
senoidal, conforme a figura abaixo.
(a)
(b)
Figura 2- Respostas dos Observadores
medindo z1 (a) e z2 (b)
Figura 1- Suspensão Automotiva “Quarter car” Excitada pela
Base por um Perfil de Pista Senoidal
A equação na forma matricial é:
(I)
Em espaço de estados:
(II)
No qual {z(t)} é o vetor de estados, {y(t)} o
conjunto dos sinais de saída, {u(t)} os sinais de entrada,
[A] é a matriz dinâmica do sistema, [B] é a matriz de
entrada e [Cme] é a matriz de medidas. O observador
utilizado foi o do tipo Identidade, e sua equação
governante é:
(III)
Na qual [A+∆A] é a matriz corrigida e [L] é o ganho
do observador, obtido pelo Regulador Linear
®
Quadrático, LQR, do toolbox do MATLAB .
4. Conclusão
A resposta do observador obtida pela medição de z2
apresar da boa convergência, nos instantes iniciais não
capta corretamente a resposta do sistema,
provavelmente pelo regime transiente. Já ao realizar a
medição por z1 é possível sanar este problema uma vez
que capta corretamente a resposta do sistema até nos
instantes iniciais.
5. Referências
[1] MORAIS, T. S., 2006, “Diagnose de Falhas via
Observadores
de
Estado
com Excitações
Desconhecidas,
Identificadas
via
Funções
Ortogonais”, Ilha Solteira, Faculdade de Engenharia
de Ilha Solteira, UNESP. Tese de Mestrado
[2] FELÍCIO, L. C., FREITAS JR, L. M. P., “Estudo da
Dinâmica Vertical de uma Suspensão Veicular do
Tipo Macpherson”, IV CONEM - Recife PE, 2006.
Agradecimentos
À Faculdade de engenharia de Ilha Solteira e
Departamento de Engenharia Mecânica.