Simultaneous Suspension Control and Energy Harvesting Through Novel Design and Control of a New Nonlinear Energy Harvesting Shock Absorber

控制理论(社会学) 减震器 能量收集 非线性系统 线性化 钟摆 模型预测控制 振动控制 振动 反馈线性化 悬挂(拓扑) 动力减振器 工程类 带宽(计算) 惯性 能量(信号处理) 计算机科学 控制工程 数学 物理 控制(管理) 航空航天工程 机械工程 统计 经典力学 量子力学 人工智能 同伦 纯数学 电信
作者
Mohammad R. Hajidavalloo,Joel A. Cosner,Zhaojian Li,Wei-Che Tai,Ziyou Song
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (6): 6073-6087 被引量:25
标识
DOI:10.1109/tvt.2022.3159734
摘要

Simultaneous vibration control and energy harvesting of vehicle suspensions have attracted significant research attention over the past decades. However, existing energy harvesting shock absorbers (EHSAs) are mainly designed based on the principle of linear resonance, thereby compromising suspension performance for high-efficiency energy harvesting and being only responsive to narrow bandwidth vibrations. In this paper, we propose a new EHSA design -- inerter pendulum vibration absorber (IPVA) -- that integrates an electromagnetic rotary EHSA with a nonlinear pendulum vibration absorber. We show that this design simultaneously improves ride comfort and energy harvesting efficiency by exploiting the nonlinear effects of pendulum inertia. To further improve the performance, we develop a novel stochastic linearization model predictive control (SL-MPC) approach in which we employ stochastic linearization to approximate the nonlinear dynamics of EHSA that has superior accuracy compared to standard linearization. In particular, we develop a new stochastic linearization method with guaranteed stabilizability, which is a prerequisite for control designs. This leads to an MPC problem that is much more computationally efficient than the nonlinear MPC counterpart with no major performance degradation. Extensive simulations are performed to show the superiority of the proposed new nonlinear EHSA and to demonstrate the efficacy of the proposed SL-MPC.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Where完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
金开完成签到,获得积分10
1秒前
WWL完成签到,获得积分10
1秒前
溜溜蛋完成签到,获得积分10
1秒前
有一颗卤蛋完成签到,获得积分10
1秒前
shishui发布了新的文献求助10
1秒前
大花生小米完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助临河盗龙采纳,获得30
2秒前
上好佳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
majf完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
打工仔完成签到,获得积分20
4秒前
科研通AI6.2应助baby诺安采纳,获得10
4秒前
芒果完成签到,获得积分10
4秒前
你怎么讨厌完成签到,获得积分10
4秒前
暖阳完成签到 ,获得积分10
4秒前
aa完成签到,获得积分10
4秒前
SAIKIMORI完成签到 ,获得积分10
4秒前
桐桐应助小郑采纳,获得10
4秒前
风趣紫完成签到,获得积分20
5秒前
顺心含蕾完成签到,获得积分10
5秒前
石子完成签到 ,获得积分10
5秒前
爱喝奶茶的柚子完成签到,获得积分10
5秒前
Margo完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
冷静雅青发布了新的文献求助10
6秒前
GEEK发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.2应助刘广清采纳,获得10
7秒前
现实的一天完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
土豆完成签到,获得积分10
7秒前
canter完成签到 ,获得积分10
8秒前
董春伟完成签到,获得积分10
8秒前
所所应助milagu采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
一颗烂番茄完成签到 ,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7805546
关于积分的说明 16239516
捐赠科研通 5189024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776772
邀请新用户注册赠送积分活动 1759833
关于科研通互助平台的介绍 1643349