طراحي و مدل‌سازي دسته موتور هيدروليكي فعال براي كاربرد خودرو با بهره‌‌گيري از الگوريتم كنترل وفقي FXLMS

Design and modeling of an active hydraulic engine mount using FXLMS algorithm for automotive applications

دسته موتورهاي هيدروليكي به طور گسترده در صنايع هوايي و خودرويي براي جداسازي ارتعاشات و راحتي بيشتر مسافران مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در اين پژوهش دسته موتور هيدروليكي فعالي ارايه شده است كه علاوه بر قابليت جداسازي ارتعاشات در گستره وسيعي از فركانس‌ها، قابليت تبديل‌شدن به يك مستهلك كننده و همچنين قابليت تبديل‌شدن به يك دسته موتور شبه فعال را داراست. طراحي جديد شامل يك دسته موتور هيدروليكي غيرفعال، يك عملگر الكترومغناطيسي و يك مدار الكتريكي شامل خازن و كليدهاي قطع و وصل است. عملگر الكترومغناطيسي در محفظه پاييني قرار گرفته است و وظيفه تغيير در سختي حجمي آن محفظه و در نتيجه تاثير بر سختي ديناميكي دسته موتور را برعهده دارد. مدار الكتريكي يك خازن را به صورت موازي با سيم‌پيچ مغناطيسي قرار مي‌دهد و در هنگام اعمال بارهاي ضربه‌اي امكان تغيير در ويژگي‌هاي دسته موتور از جداساز ارتعاشات به مستهلك كننده را فراهم مي‌آورد. مدل فيزيكي و روابط رياضي مربوط به اين دسته موتور به طور كامل ارايه شده است. در انتها با به كارگيري الگوريتم كنترل وفقي FXLMS كارايي دسته موتور در حالت فعال نشان داده شده و با حالت غير فعال مقايسه شده است.

Hydraulic engine mounts are widely used in aerospace and automotive applications for vibration isolation. Here in this paper an active engine mounting system is proposed which not only acts like an isolator at a wide range of frequencies, but also performs as a damper when shock inputs and engine resonances are present. The proposed new design consists of a conventional passive fluid mount, an electromagnetic actuator (voice coil) and a capacitive circuit. The voice coil is placed in the lower chamber of the passive fluid mount and it can actively change the volumetric stiffness of the bottom chamber such that the mount has low dynamic stiffness in a wide range of frequencies. The capacitive circuit is paralleled with the voice coil and in situations when large shock inputs are present, adds capacitance to the electromagnetic circuit and changes the characteristics of the mount from an isolator to a damper. Here in this paper the physical and mathematical models of the new mounting system are presented, the simulation results are shown and the performances of the proposed design in all active, passive and damper conditions are demonstrated.