En el Laboratorio de Automoción de Tecnun se han realizado pruebas teóricas y experimentales basados en un vehículo Car Cross. Se ha desarrollado un modelo matemático del vehículo con el software de análisis simbólico multibody SAMBS, y sobre el mismo se han lanzado simulaciones de pruebas que se habían realizado con anterioridad sobre el vehículo real. El modelo, una vez ajustados los parámetros, permite extraer conclusiones y servir de plataforma para nuevas pruebas. RESUMEN Se ha diseñado una metodología de contrastación de resultados teóricos y experimentales para modelos multibody complejos, en el que intervengan elementos tales como neumáticos, amortiguadores, bushings. En simulaciones que se lleven a cabo en condiciones normales, el modelo matemático es más rápido que el tiempo real, con resultados satisfactorios. Ha permitido localizar detalles importantes: La geometría de dirección no es adecuada para casos de bajo ángulo de deslizamiento (slip angle). En pisos de asfalto las fuerzas laterales se oponen, resultando en un carácter subvirador muy pronunciado. Los topes de suspensión se alcanzan con excesiva facilidad, incluso a baja aceleración lateral. El modelo matemático se empleará para realizar cambios en la dirección y suspensión para mejorar el comportamiento del vehículo. Figura 1. DLog99 y representación simplificada SAMBS MODELIZACIÓN DINÁMICA DE UN MONOPLAZA Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DEL VEHÍCULO L. Garmendia Iartza (1), X. Carrera Akutain (1), J. Savall Calvo (1)(2), J. Viñolas Prat (1)(2) (1) tecnun, P. de Manuel Lardizábal 15, San Sebastián, Guipuzkoa. y (2) CEIT INTRODUCCIÓN BASE EXPERIMENTAL MODELO DINÁMICO CORRELACIÓN TEÓRICO-EXPERIMENTAL CONCLUSIONES oEl vehículo Melmac Tenroj 600TT lleva instalado el sistema de adquisición de datos GEMS DA-99, el cual registra parámetros como velocidades, aceleración triaxial, desplazamientos de neumáticos, rpm, fuerzas en amortiguadores, posiciones de pedales y volante. oLas acciones del conductor se transfieren al modelo dinámico, para el que son entradas. oSe hace correr la simulación, y las salidas de éste se comparan con los datos que se hayan grabado en la prueba sobre el vehículo real. oLa diferencia entre las medidas reales y las obtenidas de la simulación se emplea para ajustar parámetros del vehículo que en principio se hayan aproximado por desconcer su valor real. oUna vez ajustados tales parámetros, el modelo matemático permite predecir reacciones del vehículo ante cambios de diseño o estudiarlo en condiciones no probadas hasta entonces. oMelmac Tenroj 600TT. Vehículo de competición de chasis tubular, suspensión de dobre trapecio independiente, motor Honda CBR 600, tracción a las ruedas traseras, regulación de caídas, avances, precarga muelles, amortiguador variable. Seis velocidades secuenciales. Sistema cambio por actuadores solenoidales, con palancas en el volante. Peso: 300 kg. oGEMS DA-99. Sistema de adquisición de datos compacto (130x110x45 mm con conectores) con 24 entradas analógicas (16 SE, 8 DE), 16 bits de resolución (A/D de 12 bits), 2 puertes RS-233, 2 buses CAN, 6 entradas velocidad. Datos guardados en memoria SRAM formato PC-Card. Figura 2. Vehículo de pruebas Figura 3. Adquisición DA-99 y sensores en tren delantero oSensores. Han sido diseñados y fabricados en Tecnun los siguientes oDesplazamiento. Empleados en desplazamiento vertical de ruedas y pedal acelerador oFuerza. En los anclajes de amortiguadores delantero y trasero oVelocidad. En ambas ruedas delanteras y eje trasero oDirección. En el extremo del piñón de la dirección oSoftware de adquisición. DLog99, configuración y calibración de DA-99 oGeneración del modelo en código SAMBS. Caracterización cinemática y dinámica del sistema multicuerpo (masas, cdg y matrices de inercia). Obtención de ecuaciones de movimiento en forma simbólica. oS-function MATLAB/SIMULINK. Creación de bloque para uso con SIMULINK. Flexibilidad en la conexión con entradas/salidas. oNeumáticos. Modelo Pacejka con efecto de caída. Fuerzas longitudinal y lateral, momento auto-alineante. oMotor. Aporta par a una determinada velocidad. Figura 6. Teórico-Experimental oSalidas seleccionables. El código que genera las ecuaciones del movimiento permite crear nuevas salidas. oSensores virtuales. Se eligen salidas análogas a los sensores instalados, con el objeto de compararlos directamente. oVelocidad. En casos normales (amortiguadores no llegan a topes) se consigue tiempo real. oPruebas en circuito, con el vehículo real. Registro de datos de conductor (dirección, acelerador, freno y velocidad engranada) y de respuesta de vehículo. oPruebas en computador, con vehículo matemático. Entradas de datos a partir de ficheros registrados en pruebas en circuito. oComparación de resultados. Elección de parámetros dinámicos que permitan comparar la validez del modelo matemático. oAjuste de parámetros. Actuar sobre aquellos parámetros que inicialmente se hayan aproximado, por no resultar conocidos. Figura 4. Bloque central en SIMULINKFigura 5. Salidas de datos oProceso iterativo. Número de iteraciones depende en gran medida de experiencia. oSe actúa sobre: oValores de Pacejka. Pruebas específicas para afinar el los parámetros de los neumáticos. oAmortiguadores. Modelo no-lineal de amortiguador desarrollado en Tecnun. oRigidez de elementos. Rigidez torsional de chasis, etc.