Implementation of a control system for adaptive dampers developed for a Formula Student racecar with a decoupled roll-heave suspension

Abstract

Denne oppgaven fokuserer på systemidentifikasjon av helt nye magnetoreologiske dempere for en Formula Student racerbil med et hjuloppheng som er dekoplet i "heave" og "roll". Systemidentifikasjonen innebar å sette opp en test for å illustrere demperens egenskaper, samle data og lage en modell av denne dataen. Testingen ble gjort med en Instron E10000 utmattingsmaskin der denne strekk- og kompresjonsmaskinen ble brukt som en demper "dyno". Masteroppgaven foreslår også en prediktiv kontroller for å lage en kraftreferanse, som demperene skal følge, basert på en nyutviklet bilmodell for dette dekoplede hjulopphenget. Implementasjonen virker lovende, men er ikke blitt testet nok til å ta noen konklusjon. Til slutt er et Kalman-filter til estimering av farten i demperen implementert og testet i simulering. Filteret viser positve resultater, men det gjenstår å bli testet i virkeligheten. Oppgaven ender med noen inspill rundt prosjektplanleggingen og forslag om videre arbeid på systemet.

This thesis is focused on the system identification of a new magnetorheological damper for a Formula Student race car with a decoupled roll-heave suspension. The system identification consisted of setting up a representable test and gathering data before making a model of this data. The test was conducted with an Instron E10000 fatigue test machine impersonating a damper dynamometer. The thesis also suggests a model predictive controller to generate force references to the dampers based on a newly developed vertical full car model with a decoupled roll-heave suspension. The implementation shows promise, but adequate testing has not been completed. At last, a Kalman filter used for damper velocity estimation is implemented and tested in simulation. The preliminary results are positive, but a real-world test is still to be conducted. The thesis ends with some takes on the project planning and suggestions for further improvements to the system.