Reconfigurable force distribution algorithm and model
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Omkonfigurerbar kraftfördelningsalgoritm och modell (Swedish)
Abstract [en]
This master thesis presents a comprehensive vehicle model that incorporates both longitudinal and lateral dynamics for trucks of different configuration, employing a flexible and adaptable approach. Initially, the vehicle model is automatically generated from the truck variant code to establish the model’s architecture. Subsequently, utilising input data from the trucks, the tyre forces are estimated by means of traction force calculations and a linear tyre model that accounts for both longitudinal and lateral forces. The vehicle’s body dynamics are then computed, encompassing four degrees of freedom: longitudinal motion, lateral motion, yaw motion, and roll motion. Furthermore, the report includes a prediction of future vehicle states, which is compared against measured data to assess the accuracy of the predictions. Finally, the reconfigurable vehicle model is validated against a reference point mass model specifically designed for longitudinal dynamics. This validation serves to demonstrate the accuracy of the proposed model. A key advantage of this resulting model is its ability to be employed in the design of model-based controllers, facilitating the estimation of optimal force distribution to enhance vehicle efficiency across different trucks, without necessitating the reformulation of the problem.
Abstract [sv]
I denna rapport presenteras en omfattande fordonsmodell som omfattar både longitudinell och lateral dynamik för lastbilar med olika konfigurationer, med hjälp av en flexibel och anpassningsbar metod. Inledningsvis genereras fordonsmodellen automatiskt från lastbilsvariantkoden för att fastställa modellens arkitektur. Därefter används indata från lastbilarna för att uppskatta däckkrafterna med hjälp av dragkraftsberäkningar och en linjär däckmodell som tar hänsyn till både longitudinella och laterala krafter. Fordonets karossdynamik beräknas sedan och omfattar fyra frihetsgrader: longitudinell rörelse, lateral rörelse, girrörelse och krängrörelse. Dess-utom innehåller rapporten en förutsägelse av framtida fordonstillstånd, som jämförs med uppmätta data för att bedöma förutsägelsernas noggrannhet. Slutligen valideras den omkonfigurerbara fordonsmodellen mot en referenspunktsmassemodell som är särskilt utformad för longitudinell dynamik. Denna validering bidrar till att visa noggrannheten hos den föreslagna modellen. En viktig fördel med den resulterande modellen är dess förmåga att användas vid utformningen av modellbaserade reglerenheter, vilket underlättar uppskattningen av optimal kraftfördelning för att förbättra fordonseffektiviteten för olika lastbilar, utan att problemet behöver omformuleras.
Place, publisher, year, edition, pages
2023.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2023:359
Keywords [en]
Vehicle model, Reconfigurable, Force model, Vehicle dynamics, Vehicle testing
Keywords [sv]
Fordonsmodell, Omkonfigurerbar, Kraftmodell, Fordonsdynamik, Fordonstestning
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-340509OAI: oai:DiVA.org:kth-340509DiVA, id: diva2:1817478
External cooperation
Scania CV AB
Subject / course
Vehicle Engineering
Educational program
Master of Science - Vehicle Engineering
Supervisors
Examiners
2023-12-062023-12-062025-02-14Bibliographically approved