Otimização de parâmetros de suspensão veicular com algoritmo heurístico QPSO

• Autor(a) principal: Mizushima, Douglas Makoto
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/165114
• topic: Engenharia mecânica; quantum-behaved particle swarm optimization; Lateral vehicle dynamics; Vertical vehicle dynamics; Vehicular suspension; QPSO

Dentre os estudos necessários para o projeto de veículos encontra-se o dimensionamento do sistema de suspensão. Este sistema é o responsável pela redução das vibrações ocasionadas pelas irregularidades da pista e transmitidas até os ocupantes do veículo. No caso de vibrações excessivas, estas podem trazer desconforto para os passageiros, reduzir o tempo de vida útil das partes e peças do veículo, por desgaste excessivo, além induzir danos à pista em que o veículo trafega. O presente trabalho tem como objetivo a otimização do sistema de suspensão de um ônibus modelado com treze graus de liberdade, simulando a sua dinâmica vertical e lateral, em resposta às irregularidades da pista e de manobra de dupla troca de faixa (DLC). É feito um estudo e implementação de um algoritmo metaheurístico de enxame de partículas com comportamento quântico (QPSO), indicado na literatura como bastante robusto, para a minimização dos efeitos de vibração nos passageiros do ônibus, melhorando o conforto. O algoritmo QPSO é testado em problemas benchmarks e comparado com outros algoritmos, para verificação da sua acurácia e robustez. A otimização do sistema de suspensão veicular é realizada tratando o problema de duas formas. A primeira abordagem é realizada com o problema na forma multiobjetiva através do NSGA-II, um algoritmo bastante difundido nesse tipo de análise, permitindo a obtenção do conjunto de possíveis soluções para o problema. A segunda abordagem, já com o QPSO, trata o problema na forma mono-objetiva através da soma ponderada das funções objetivas. Parâmetros utilizados na modelagem do veículo foram retirados de estudos e normas. Comparativos entre os algoritmos de otimização, os históricos de aceleração no tempo assim como dos valores RMS das acelerações resultantes são feitos entre os resultados obtidos. Ao final, são obtidos parâmetros da suspensão que reduzem a aceleração resultante do motorista e dos passageiros.