POWER HARVESTING FROM ROAD INDUCED VIBRATIONS IN VEHICLES EQUIPPED WITH ELECTRICALLY ACTUATED AND SKY-HOOK GROUND-HOOK CONTROLLED SUSPENSIONS

Experimental analysis and validation of an active electric suspension system that uses a Sky-Hook Ground-Hook control logic to optimize comfort, road holding, and power regenerated by road-induced vibrations. A synchronous linear isotropic motor with permanent magnets is used as suspension, which can follow the force desired by the control logic, varying only the current along the axis in quadrature. It is therefore possible to control the motor current by means of a converter with PI (proportional-integral) controller. The control is tested through an experimental setup of the Hardware in the loop type in which the hardware under the test is the converter and the rest of the setup is used to emulate the electric motor and the mechanical system with the road in input. The mechanical system is modeled with the systems: Quarter car, Half car and Full car. The work shows as a result the value of the harvested power on the different road classes modeled according to ISO 8608, and traveled at different speeds.

Analisi e validazione sperimentale di una sistema di sospensioni elettriche attive che usi una logica di controllo Sky-Hook Ground-Hook per ottimizzare il comfort, il road holding, e la potenza rigenerata dalle vibrazioni indotte dalla strada. Come sospensione è utilizzato un motore sincrono lineare a magneti permanenti isotropo che permette di seguire la forza, voluta dalla logica di controllo, variando la sola corrente lungo l’asse in quadrature. È quindi possibile controllare la corrente del motore mediante un convertitore con controllore PI (proporzionale-integrale). Il controllo è testato attraverso un setup sperimentale di tipo Hardware in the loop in cui l’hardware under the test è proprio il convertitore e il resto del setup serve ad emulare il motore elettrico e il sistema meccanico con l’ingresso strada. Il sistema meccanico è stato modellato con i sistemi: Quarter car, Half car e Full car. Il lavoro mostra come risultato il valore della potenza rigenerata sulle diverse classi strada modellate secondo la ISO 8608, e percorse a diverse velocità.