ES2347191T3 - Procedimiento y aparato para controlar una suspension semiactiva. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar un generador de fuerza controlable (13) en un sistema de suspensión controlable (12), estando interconectado dicho sistema de suspensión controlable (12) entre un primer elemento (14, 15) y un segundo elemento (15, 14), comprendiendo dicho procedimiento las etapas que consisten en:# - detectar una primera señal (S1) representativa de la aceleración (\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15);# - detectar una segunda señal (S2) representativa de la velocidad (\dot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15); caracterizándose el procedimiento por:# - determinar el valor de la razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado; y# - aplicar una señal de control (Sin) a dicho generador de fuerza controlable (13) basándose en el valor de dicha razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado, para discriminar si dicho sistema de suspensión controlable (12) representa una dinámica de alta o baja frecuencia.
Description
Procedimiento y aparato para controlar una
suspensión semiactiva.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para controlar una suspensión
semiactiva según, respectivamente, el preámbulo de las
reivindicaciones 1 y 14.
Más en particular, la invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para controlar la dinámica de un
generador de fuerza controlable en una suspensión semiactiva.
Las suspensiones semiactivas resultan aplicables
en diversos campos industriales, tales como por ejemplo la
industria automovilística, motocicletas, maquinaria agrícola,
vehículos ferroviarios, electrodomésticos y similares.
En la presente descripción, la expresión masa
suspendida se refiere al chasis de un vehículo a motor, mientras
que la expresión masa no suspendida se refiere a las ruedas de un
vehículo a motor, es decir, llanta, neumático, sistema de frenado y
parte de los engranajes motrices.
Se garantiza la unión entre la masa suspendida y
la masa no suspendida mediante la suspensión constituida por un
sistema elástico y un elemento de amortiguación, también denominado
amortiguador de choques.
Debe apreciarse que una autosimplificación de
este tipo también se aplica, con simples consideraciones, a
cualquiera de los campos industriales mencionados anteriormente.
Como es conocido, las suspensiones pueden
dividirse en los tipos siguientes:
- -
- pasiva: constituida por muelles y amortiguadores de choques cuyos parámetros se seleccionan en la etapa de diseño por el fabricante y no pueden cambiarse; y
- -
- semiactiva: constituida por muelles y amortiguadores de choques cuyo valor de coeficiente de amortiguación puede cambiarse mediante un sistema de control.
\vskip1.000000\baselineskip
Debe observarse que, independientemente del tipo
de suspensión seleccionado, el propósito de las suspensiones es
obtener los objetivos siguientes:
- -
- comodidad de la conducción: que está estrictamente relacionada con el aislamiento del vehículo y por lo tanto del conductor, de las irregularidades de la carretera;
- -
- agarre: que está estrictamente relacionado con la fuerza de contacto entre el neumático y el asfalto.
\vskip1.000000\baselineskip
Es importante observar que los objetivos de
comodidad y agarre son intrínsecamente contrapuestos y por tanto,
será necesario establecer un compromiso entre los dos.
De hecho, como es bien conocido por el experto
en la materia, un vehículo provisto de una suspensión
particularmente "suave" podrá deformarse muy rápidamente y por
tanto absorber cualquier irregularidad de la carretera, pero por
otra parte, es susceptible de que se pierda el contacto fácilmente
entre la rueda y el asfalto reduciendo el agarre del vehículo,
imposibilitando prácticamente su conducción.
Por otra parte, un vehículo provisto de una
suspensión particularmente "rígida" presentará un agarre
excelente frente a la desventaja del aislamiento de la carretera,
es decir, en detrimento de la comodidad de la conducción.
Haciendo referencia a la figura 1, en la que se
representa el espectro de aceleración de un elemento de una
suspensión pasiva, por ejemplo de la masa suspendida, se observa un
primer perfil 1, que corresponde a una suspensión pasiva
particularmente "suave" o a un coeficiente de amortiguación
mínimo C_{m\text{í}n}, un segundo perfil 2, que corresponde a una
suspensión pasiva particularmente "rígida" o a un coeficiente
de amortiguación máximo c_{máx}, y un tercer perfil 3, que
corresponde a una suspensión pasiva de compromiso o
convencional.
En particular, un tercer perfil 3 de este tipo
es una de las posibles elecciones de compromiso que realizan
habitualmente los fabricantes para garantizar un compromiso adecuado
entre la comodidad y el agarre.
Para cumplir con esta necesidad es por lo que se
han desarrollado las suspensiones semiactivas, que utilizan
procedimientos o lógicas de control adecuados, implementados por un
aparato de control específico, permiten mejorar tanto la comodidad
de la conducción como el agarre al mismo tiempo, en comparación con
las suspensiones pasivas.
Las principales diferencias encontradas entre
las suspensiones semiactivas pueden identificarse en las diferentes
lógicas de control o en los diferentes tipos de generadores de
fuerza ajustables (o amortiguadores de choques) que pueden
utilizarse.
En lo que se refiere a los procedimientos o
lógicas de control, pueden desarrollarse partiendo de la base de un
número finito de niveles preseleccionados por el fabricante en la
etapa de diseño, por ejemplo dos niveles, tales como un nivel de
"conexión" y un nivel de "desconexión", o continuos.
La figura 2 representa diversos perfiles típicos
del espectro de aceleración de un elemento de una suspensión, tal
como la masa suspendida, basándose en los procedimientos de control
tales como cable-grúa, amortiguación accionada por
aceleración (conocidos en la técnica anterior) y comparados con el
perfil 3, que tal como se describió anteriormente haciendo
referencia a la figura 1, corresponde a una suspensión pasiva que
presenta un coeficiente de amortiguación de compromiso.
En particular, en tal figura 2, se observa un
perfil 4 que representa un perfil de control de cable grúa (SH) de
dos estados, normalmente "conexión" y "desconexión", y
otro perfil 5 que representa otro procedimiento de control de
amortiguación accionada por aceleración (ADD) de dos estados.
Tales procedimientos de control,
cable-grúa y/o amortiguación accionada por
aceleración, prevén en lo esencial la imposición, mediante sistemas
de control adecuados, de una señal de control (por ejemplo una
corriente pilotada por una unidad de control) que puede variar el
coeficiente de amortiguación del amortiguador de choques, en
particular entre un nivel de "conexión" y un nivel de
"desconexión".
Debe observarse que el nivel de "conexión"
coincide con el coeficiente de amortiguación c_{máx} y el nivel
de "desconexión" coincide con el coeficiente de amortiguación
c_{m\text{í}n} del amortiguador de choques. Tales coeficientes
c_{máx} y c_{m\text{í}n} los selecciona el fabricante en la
etapa de diseño de la suspensión en relación con el tipo de
vehículo al que se dirige la propia suspensión.
En lo que se refiere a los diferentes tipos de
generadores de fuerza ajustables (o amortiguadores de choques), que
presentan como característica peculiar la de variar su coeficiente
de amortiguación según la señal de control, pueden distinguirse los
siguientes tipos:
- -
- amortiguadores de choques CDC (control continuo de la amortiguación), cuyo funcionamiento se basa en la variación del tamaño de los orificios que conectan la cámara superior e inferior del pistón del amortiguador de choques, es decir, es posible cambiar la velocidad a la que la suspensión vuelve a la posición de equilibrio; y
- -
- amortiguadores de choques reológicos, cuyo funcionamiento prevé la utilización de fluidos reológicos, es decir, fluidos que representan una viscosidad variable basándose en un campo eléctrico y/o magnético adecuado (también denominados amortiguadores de choques electro-reológicos o magneto-reológicos).
Se conocen en la técnica varios documentos de
patente, que describen las diferentes lógicas y/o aparatos de
control que pueden controlar la dinámica de una suspensión
semiactiva, tal como por ejemplo los mencionados a
continuación:
- -
- el documento US nº 6.904.344 titulado "Semi-Active Shock Absorber Control System";
- -
- el documento US nº 6.311.110 titulado "Adaptive Off-State Control Method";
- -
- el documento US nº 6.115.658 titulado "No-Jerk Semi-Active Skyhook Control Method and Apparatus";
- -
- el documento US nº 5.732.370 titulado "Method for Controlling Motion Using two-stage Adjustable Damper";
- -
- el documento US nº 5.088.760 titulado "Semi-Active Suspension Control System with Reduced Switching Frequency in Hard and Soft Suspension Characteristics"; y
- -
- el documento US nº 5.062.657 titulado "On/Off Semi-Active Suspension Control".
Tales documentos de patente se basan en un
análisis "simplificado" de la dinámica de suspensión, que desde
el punto de vista conceptual se representa en la figura 3.
La figura 3 representa una denominada "vista
de cuarto de coche", es decir, una vista parcial y esquemática
del vehículo que se está simulando, en la que se observa un sistema
de suspensión controlable 6, que puede interconectar la masa
suspendida 7 ("M") de un vehículo con la masa no suspendida 8
("m") de tal vehículo.
Para este fin, la suspensión controlable 6
comprende un generador 6A de fuerza controlable (o amortiguador de
choques controlable) y un muelle 6B que pueden controlar la dinámica
vertical de la masa no suspendida 8, que en la representación en la
figura 3 se representa circulando a lo largo del perfil de una
carretera 9.
A partir de la figura 3 también se observa que
el perfil de la carretera 9 conduce los movimientos siguientes a la
suspensión 6:
- -
- z_{r} movimiento del perfil de la carretera 9 con respecto a un plano de referencia H;
- -
- z_{t} movimiento de la masa no suspendida "m" del vehículo con respecto al plano de referencia H;
- -
- z movimiento de la masa suspendida "M" del vehículo con respecto a dicho plano de referencia H.
Entre los documentos de patente mencionados
anteriormente, los documentos US nº 6.311.110, US nº 6.115.658, US
nº 5.732.370, US nº 5.088.760 y US nº 5.062.657 tienen en común el
aparato de medición 10, también representado esquemáticamente en la
figura 3.
En particular, un aparato de medición 10 de este
tipo comprende un sensor 10A de aceleración montado sobre la masa
no suspendida 8 y un potenciómetro 10B lineal (también denominado
medidor de deformación), dispuesto entre tal masa no suspendida 8 y
la restringida 7.
En el documento de patente US nº 6.904.344,
alternativamente al potenciómetro 10B lineal, está previsto un
sensor de aceleración dispuesto sobre la masa restringida (no
representado en la figura 3).
Los procedimientos de control ilustrados por los
documentos de patente mencionados anteriormente pueden dividirse en
los tres grupos siguientes:
1^{er} grupo: los documentos de patente US nº
6.311.110 y US nº 6.115.658 están dirigidos a mejorar los aspectos
críticos aspectos del procedimiento de control de
cable-grúa. Sin embargo, tales procedimientos
dependen fuertemente de los procedimientos de calibración
específicos del vehículo en el que está montada la suspensión.
2º grupo: los documentos de patente US nº
6.904.344, US nº 5.732.370 y el documento US nº 5.062.657
encontraron los procedimientos de control en un cálculo
simplificado de la fuerza óptima que debe desarrollar la suspensión
en condiciones particulares, tales como alcanzar el final de
recorrido de la suspensión, limitando así su eficacia a
acontecimientos particulares.
3^{er} grupo: el documento de patente US nº
5.088.760 describe un procedimiento de control basado en una etapa
de procesamiento de señales relacionadas con una pluralidad de
sensores asentados en la suspensión; sin embargo, el rendimiento de
detección de tales sensores está limitado sólo a una parte de la
banda de frecuencia característica del sistema.
A partir de la técnica anterior descrita
anteriormente, el objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un procedimiento y un aparato para controlar un
generador de fuerza ajustable en un sistema de suspensión
controlable que debe poder resolver los inconvenientes encontrados
en los procedimientos y el aparato obtenidos según la técnica
anterior.
Según la presente invención, dicho objetivo se
consigue mediante un procedimiento para controlar un generador de
fuerza controlable en un sistema de suspensión controlable, según la
reivindicación 1.
Dicho objetivo se consigue asimismo mediante un
aparato para controlar un generador de fuerza controlable en un
sistema de suspensión controlable, según la reivindicación 14.
A partir de la presente invención es posible
obtener un procedimiento de control que, tras una etapa de
procesamiento de las señales de medición adecuadas de la dinámica
de suspensión, permite optimizar la respuesta de la suspensión de
una manera rápida y eficaz.
El procedimiento inventivo permite la
explotación real de las capacidades de una suspensión semiactiva,
optimizar el rendimiento de la misma, garantizar un mejor agarre,
altura respecto al suelo, reaccionar a las fuerzas externas,
controlar el balanceo, el cabeceo y la guiñada, filtrar ruidos de
diversos tipos, de una manera más exacta y precisa que en la
técnica anterior.
Finalmente, pero no menos importante, la baja
complejidad del aparato de control hace que la implementación del
procedimiento inventivo sea particularmente ventajosa.
De hecho, los procedimientos de control
desarrollados según las técnicas conocidas proporcionan peores
resultados con una complejidad de cálculo casi siempre
superior.
Las características y ventajas de la presente
invención se pondrán claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada siguiente de algunas formas de realización de
la misma, proporcionadas a título de ejemplo no limitativo haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 representa los perfiles típicos
del espectro de aceleración de un elemento de suspensión basándose
en el coeficiente de amortiguación c_{m\text{í}n}, c_{máx} y
C_{convencional}, según la técnica anterior;
- la figura 2 representa los perfiles típicos
del espectro de aceleración de un elemento de suspensión basándose
en procedimientos de control tales como cable-grúa,
amortiguación accionada por aceleración, según la técnica
anterior;
- la figura 3 representa una vista de "cuarto
de coche" según la técnica anterior;
- las figuras 4 a 6 representan tres posibles
formas de realización del procedimiento y el aparato según la
presente invención;
- la figura 7 representa la comparación entre
los perfiles típicos del espectro de aceleración de un elemento de
suspensión y los perfiles obtenidos mediante la utilización del
procedimiento de control según la presente invención.
En la siguiente descripción, se hace referencia,
por simplicidad de la descripción, a una suspensión semiactiva en
relación con el campo específico de la industria automovilística,
pero resulta evidente que la descripción siguiente también se
aplica a suspensiones semiactivas destinadas a implementarse en
motocicletas, máquinas agrícolas, vehículos ferroviarios,
electrodomésticos y similares.
Haciendo referencia a las figuras adjuntas 4 a
7, el número de referencia 11 indica el aparato para controlar un
generador 13 de fuerza controlable en un sistema de suspensión
controlable 12.
El sistema de suspensión controlable 12 está
interconectado entre un primer elemento 14 y un segundo
\hbox{elemento 15.}
Un generador 13 de fuerza controlable (o
amortiguador de choques controlable) de este tipo en combinación
con un muelle 16 con constante elástica k puede controlar la
dinámica vertical de la masa no suspendida "m" del vehículo (o
rueda).
La masa no suspendida "m" se identifica con
el segundo elemento 15 que en la presente representación está
representado por un muelle 17 con constante elástica
k_{t}.
Las figuras 4-6 representan
asimismo que el perfil de la carretera 18 conduce los siguientes
movimientos a la suspensión 12:
- -
- z_{r} movimiento del perfil de la carretera 18 con respecto a un plano de referencia H;
- -
- z_{t} movimiento de la masa no suspendida "m" del vehículo con respecto al plano de referencia H;
- -
- z movimiento de la masa suspendida "M" del vehículo con respecto a dicho plano de referencia H.
\vskip1.000000\baselineskip
El aparato 11 de control comprende los
siguientes elementos:
- -
- unos primeros medios de detección 19 para detectar las cantidades físicas adecuadas para generar una primera S1 y una segunda señal S2 representativas de dichas cantidades físicas;
- -
- unos medios de control 20 adecuados para recibir dicha primera señal S1 y dicha segunda señal S2 para generar una señal de control S_{in} para controlar la dinámica de la amortiguación de dicho generador 13 de fuerza controlable.
\vskip1.000000\baselineskip
Los medios de detección 19 pueden detectar por
ejemplo cantidades físicas tales como la velocidad, la aceleración
y similares inducidas en la suspensión 12 cuando el vehículo (no
representado en las figuras adjuntas) comprende el perfil de la
carretera 18.
En la forma de realización representada en la
figura 4, la primera señal S1 representa la aceleración que
experimenta dicho primer elemento 14 mientras el vehículo cubre el
perfil de dicha carretera 18 y la segunda señal S2 representa la
velocidad de dicho primer elemento 14 mientras el vehículo cubre el
perfil de dicha carretera 18.
En otras palabras, la señal S1 puede
identificarse con la segunda derivada del movimiento z de la masa
suspendida "M" mientras que la señal S2 puede identificarse
con la primera derivada del movimiento z de la masa suspendida
"M", es decir:
- -
- la señal S1 puede identificarse con \ddot{\mathit{z}}(t), es decir, la segunda derivada del movimiento z;
- -
- la señal S2 puede identificarse con \dot{\mathit{z}}(t), es decir, la primera derivada del movimiento z.
\vskip1.000000\baselineskip
Los primeros medios de detección 19, en la forma
de realización representada en la figura 4, es un acelerómetro 19A
asociado funcionalmente a dicho primer elemento 14, adecuado para
detectar la aceleración de dicho primer elemento 14 y para generar
dicha primera señal S1 (es decir, la segunda derivada del movimiento
z, es decir, \ddot{\mathit{z}}(t)) y un dispositivo de
integración 19B adecuado para llevar a cabo la operación de
integración de dicha primera señal S1 para obtener la señal S2 (es
decir, la primera derivada del movimiento z, es decir,
\dot{\mathit{z}}(t)) representativa de la velocidad de
dicho primer elemento 14.
Pueden realizarse observaciones similares
haciendo referencia a la forma de realización representada en la
figura 5, con la excepción de que el acelerómetro 19A está asociado
operativamente a dicho segundo elemento 15.
En la forma de realización representada en la
figura 5, el acelerómetro 19A es adecuado para detectar la
aceleración de dicho segundo elemento 15 para generar dicha señal
S1.
Haciendo referencia a las formas de realización
representadas en las figuras 4 y 5, los medios de control 20 están
adaptados para generar, ventajosamente, dicha señal de control
S_{in} que es una función del valor de la razón entre dicha
primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda señal S2 al cuadrado
para discriminar si los elementos de suspensión 12 representan un
comportamiento de alta o baja frecuencia.
Más en particular, los medios de control 20 son
adecuados para generar dicha señal de control S_{in} como una
función de una primera ley de amortiguación L1 cuando el valor de
relación entre dicha primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda
señal S2 al cuadrado es menor que o igual a una constante
predeterminada, o dichos medios de control 20 son adecuados para
generar dicha señal de control S_{in} como una función de una
segunda ley de amortiguación L2 cuando el valor de la razón entre
dicha primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda señal S2 al
cuadrado es mayor que dicha constante predeterminada.
En otras palabras, los medios de control 20
generan la señal de control S_{in} basándose en la siguiente
función:
en la
que
\ddot{\mathit{z}}(t) es la aceleración
expresada en m/s^{2} de dicho primer elemento 14 de la suspensión
controlable 12 medida en el tiempo t;
\dot{\mathit{z}}(t) es la velocidad
expresada en m/s de dicho primer elemento 14 de la suspensión
controlable 12 medida en el tiempo t;
\alpha es la frecuencia de invariancia
expresada en rad/s, es decir, la constante que representa la
frecuencia adecuada para discriminar el conjunto de frecuencias
entre altas y bajas frecuencias.
Debe apreciarse que \alpha es un parámetro
fijo y se determina de antemano durante el diseño de la suspensión
controlable 12.
Debe asimismo apreciarse que las leyes de
amortiguación identificadas anteriormente pueden aplicarse
alternativamente al primer elemento 14 (o masa suspendida "M"
del vehículo) o al segundo elemento 15 (o masa no suspendida
"m" de tal vehículo).
Por tanto, la función f (t) identificada en [1]
es una función que puede discriminar entre alta y baja frecuencia,
es decir, si f (t) >0 estamos en el campo de alta frecuencia,
mientras que si f(t)<0 estamos en el campo de baja
frecuencia.
En la práctica, la función f(t) permite
discriminar si un elemento de suspensión 12 representa un
comportamiento en alta o baja frecuencia, es decir, la función
f(t) puede aplicarse alternativamente al primer 14 o al
segundo elemento 15, si el primer 14 o el segundo elemento 15
representan dinámica de alta o baja frecuencia.
Por tanto, los elementos de suspensión 12
representan un comportamiento de alta frecuencia si el valor de la
frecuencia es superior al valor de la frecuencia de invariancia
\alpha (véanse las figuras 1 y 2), o representan un
comportamiento de baja frecuencia si el valor de la frecuencia es
menor que el valor de la frecuencia de invariancia \alpha (ver
las figuras 1 y 2).
Para seleccionar la constante \alpha en una
suspensión controlable que puede trabajar alternativamente a alta o
baja amortiguación (es decir, respectivamente c_{máx} o
c_{m\text{í}n}) debe apreciarse que existe una frecuencia de
trabajo típica de la suspensión en la que no es importante si se
controla el generador 13 de fuerza ajustable para operar a un
coeficiente de amortiguación alto o bajo.
En otras palabras, incluso si se selecciona un
coeficiente de amortiguación c_{máx} o c_{m\text{í}n}, no cambia
el comportamiento de la suspensión 12 controlable.
Esta frecuencia se denomina frecuencia de
invariancia y al imponer tal valor de frecuencia en la función
f(t) identificada en [1], se obtiene el valor de la
frecuencia de invariancia de la suspensión 12 controlable.
El valor de la constante \alpha puede
calcularse mediante la función descrita a continuación en la
presente memoria:
es decir, \sqrt{2} veces la
resonancia de la masa suspendida M, siendo k la rigidez de la
suspensión.
Los valores típicos para el ejemplo que se está
tratando, es decir, una suspensión semiactiva en relación con el
campo específico de la industria automovilística, identifican como
un posible intervalo de valores para la constante \alpha el que
está comprendido entre 1,5 y 2,5 Hz, preferentemente 1,8 Hz (ver la
figura 1 y la figura 2).
Debe apreciarse que si se hace referencia a una
suspensión semiactiva en relación con el campo específico de la
industria de las motocicletas, el posible intervalo de valores para
la constante sería el que está comprendido entre 1,5 y 5 Hz,
preferentemente 4 Hz.
Ventajosamente, en la forma de realización
preferida de la presente invención, la primera ley de amortiguación
L1 que va a aplicarse al generador 13 de fuerza ajustable puede ser
igual a un primer coeficiente de amortiguación y la segunda ley de
amortiguación L2, que va a aplicarse al generador 13 de fuerza
ajustable, puede ser igual a un segundo coeficiente de
amortiguación.
En otras palabras, los medios de control 20 son
adecuados para generar la señal de control S_{in} en los que la
ley L1 coincide con un primer coeficiente de amortiguación o en los
que la ley L2 coincide con un segundo coeficiente de amortiguación
cuando se produce la siguiente relación:
- -
- si el valor de la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2} es menor que \alpha^{2}, al generador 13 de fuerza controlable se impone la primera ley de amortiguación L1, que puede coincidir con dicho primer coeficiente de amortiguación que en particular es el coeficiente de amortiguación máximo c_{máx}
- -
- si el valor de la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2} es mayor que \alpha^{2}, al generador 13 de fuerza controlable se impone la segunda ley de amortiguación L2, que puede coincidir con dicho segundo coeficiente de amortiguación que en particular es el coeficiente de amortiguación mínimo c_{m\text{í}n}.
Debe observarse que los coeficientes de
amortiguación c_{máx} o c_{m\text{í}n}, impuestos al generador
13 de fuerza ajustable, como valores específicos de las leyes de
control L1 y L2, respectivamente, los selecciona el fabricante en
la etapa de diseño de la suspensión 12, donde c_{m\text{í}n} debe
ser el inferior (si es posible en los límites técnicos impuestos
por el tipo de suspensión) y c_{máx} debe ser suficiente para
amortiguar las tensiones inducidas por el perfil de la carretera 18
en la suspensión 12.
En particular, tales coeficientes de
amortiguación c_{máx} o c_{m\text{í}n} se seleccionan ambos en
relación con el tipo específico de suspensión 12 de vehículo al que
están destinados y con la suspensión 12 objetivo para la que están
diseñados, es decir, para la comodidad de la conducción o el
objetivo de agarre.
Además, debe apreciarse que con el fin de
implementar el procedimiento de control del generador 13 de fuerza
controlable en las formas de realización ilustradas en las figuras 4
y 5, es necesario controlar la dinámica de la suspensión 12
controlable a intervalos de tiempo predeterminados T.
Por ejemplo, un intervalo T debe ser menor que o
igual a 1/2F, donde F es la frecuencia máxima que ha de
controlarse.
El procedimiento de control de la suspensión 12
debe seleccionar por tanto en cada T si imponer un coeficiente de
amortiguación bajo o un coeficiente de amortiguación alto al
generador 13 de fuerza controlable.
Por lo tanto, el procedimiento de control
comprende las etapas siguientes:
- -
- detectar la primera señal S1 representativa de la aceleración \ddot{\mathit{z}}(t) del primer elemento 14 de la masa suspendida "M";
- -
- detectar una segunda señal S2 representativa de la velocidad \dot{\mathit{z}}(t) del primer elemento 14 de la masa suspendida "M";
- -
- determinar el valor de la razón entre dicha primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda señal S2 al cuadrado; y
- -
- aplicar una señal de control de la amortiguación S_{in} al generador 13 de fuerza controlable basándose en el valor que va a discriminarse por tanto si los componentes de la suspensión 12 representan una dinámica de alta o baja frecuencia.
\vskip1.000000\baselineskip
En particular, la señal de control de la
amortiguación S_{in} prevé que:
- -
- si el valor de la razón entre dicha primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda señal S2 al cuadrado (es decir, la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2}) es menor que \alpha^{2}, entonces se impone la primera ley de amortiguación L1, para aplicar el coeficiente de amortiguación máximo c_{máx};
- -
- si el valor de la razón entre dicha primera señal S1 al cuadrado y dicha segunda señal S2 al cuadrado (es decir, la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2}) es mayor que \alpha^{2}, entonces al generador 13 de fuerza controlable se impone la segunda ley de amortiguación L2, para aplicar el coeficiente mínimo c_{m\text{í}n}.
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se describió anteriormente, el
procedimiento de control puede implementarse detectando la velocidad
y la aceleración del segundo elemento 15, es decir, de la masa no
suspendida "m", es decir, pueden aplicarse alternativamente
las leyes de amortiguación L1 y L2 identificadas anteriormente al
primer elemento 14 (o masa suspendida "M" del vehículo) o al
segundo elemento 15 (o masa no suspendida "m" de tal
vehículo).
Ventajosamente, es posible mejorar el
rendimiento del procedimiento de control ilustrado anteriormente,
recurriendo a la forma de realización del aparato 11 de control
ilustrado en la figura 6.
Haciendo referencia a continuación en particular
a la figura 6, se aprecia que el aparato 11 de control comprende
además unos medios de detección 21 para detectar cantidades físicas
adecuadas para generar una tercera S3 y una cuarta señal S4
representativas de dichas cantidades físicas.
Los medios de detección 21 pueden detectar por
ejemplo cantidades físicas tales como velocidad, aceleración y
similares inducidas en la suspensión 12 cuando el vehículo (no
representado en las figuras adjuntas) cubre el perfil de la
carretera 18.
En particular, la tercera señal S3 puede
representar la aceleración que experimenta dicho segundo elemento
15 mientras el vehículo cubre el perfil de dicha carretera 18 y la
cuarta señal S4 puede representar la velocidad de dicho segundo
elemento 15 mientras el vehículo cubre el perfil de dicha carretera
18.
En otras palabras, la señal S3 puede
identificarse con la segunda derivada del movimiento z_{t}
mientras que la señal S4 puede identificarse con la primera
derivada del movimiento z_{t}, es decir:
- -
- la señal S3 puede identificarse con \ddot{\mathit{z}}_{t}(t), es decir, la segunda derivada del movimiento z_{t}; y
- -
- la señal S4 puede identificarse con (\dot{\mathit{z}}_{t}(t), es decir, la primera derivada del movimiento z_{t}.
\vskip1.000000\baselineskip
Ventajosamente, en la forma de realización
representada en la figura 6, los medios de control 20 son adecuados
para recibir, además de la primera señal S1 y la segunda señal S2,
también dicha tercera S3 y cuarta S4 señal.
Los segundos medios de detección 21 son un
acelerómetro 21A asociado funcionalmente a dicho segundo elemento
15, adecuado para detectar la aceleración de dicho segundo elemento
15 y para generar dicha tercera señal S3 (es decir, la segunda
derivada del movimiento z_{t}, es decir,
\ddot{\mathit{z}}_{t}(t)) y un dispositivo de integración
21B adecuado para llevar a cabo la operación de integración de
dicha tercera señal S3 para obtener la señal S4 (es decir, la
primera derivada del movimiento z_{t}, es decir,
\dot{\mathit{z}}_{t}(t)) representativa de la velocidad
de dicho segundo elemento 15.
Ventajosamente, los medios de control 20 son
adecuados por tanto para generar la señal de control S_{in} para
controlar dicho generador 13 de fuerza controlable.
Para este fin, los medios de control 20 son
adecuados para generar dicha señal de control S_{in} que debe
aplicarse a dicho generador 13 de fuerza controlable basándose en
las condiciones siguientes:
- -
- si el valor de la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2} es menor que \alpha^{2}, la señal de control S_{in} debe satisfacer la ley de control conocida comúnmente como cable-grúa; mientras que
- -
- si el valor de la razón de z(\ddot{\mathit{t}})^{2} / z(\dot{\mathit{t}})^{2} es mayor que \alpha^{2}, la señal de control S_{in} debe satisfacer la ley de control conocida comúnmente como amortiguación accionada por aceleración (ADD).
\vskip1.000000\baselineskip
Las leyes de amortiguación que controlan la
lógica de control de cable-grúa y amortiguación
accionada por aceleración (ADD) se representan a continuación en la
presente memoria:
en las
que
\ddot{\mathit{z}}(t) es la aceleración
expresada en m/s de dicho primer elemento 14 de la suspensión
controlable 12 medida en el tiempo;
\dot{\mathit{z}}(t) es la velocidad
expresada en m/s de dicho primer elemento 14 de la suspensión
controlable 12 medida en el tiempo t;
\dot{\mathit{z}}_{t}(t) es la
velocidad vertical expresada en m/s del segundo elemento 15 de la
suspensión controlable 12 calculada en el tiempo t;
S_{in}(t) es la señal de control que va
a imponerse al generador 13 de fuerza controlable partiendo de la
base de la aparición de las condiciones anteriores.
En otras palabras, los medios de control 20 son
adecuados para imponer la ley de control de
cable-grúa al generador 13 de fuerza controlable
para valores de la razón z(\ddot{\mathit{t}})^{2}
/ z(\dot{\mathit{t}})^{2} menores que
\alpha^{2} y la ley de control de amortiguación accionada por
aceleración para valores de la razón
z(\ddot{\mathit{t}})^{2} /
z(\dot{\mathit{t}})^{2} mayores que
\alpha^{2}.
Más en particular, la señal de control S_{in}
puede cambiar el coeficiente de amortiguación del generador 13 de
fuerza controlable según dicha primera ley de amortiguación L1 o con
dicha segunda ley de amortiguación L2 cuando se producen las
condiciones siguientes:
- -
- imponer la primera ley de amortiguación L1, es decir, el coeficiente de amortiguación c_{máx} si se satisface la condición según la cual la función f(t) indicada en [1] es menor que o igual a cero y si se satisface la condición de la lógica de control de la ley de cable-grúa indicada en [4], es decir, \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} \leq0 y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) \geq0, o si se satisface la condición según la cual la función f(t) indicada en [1] es mayor que cero y si se satisface la condición de la lógica de control de la ley de amortiguación accionada por aceleración indicada en [6], es decir, \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} > 0 y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) \geq0,
- -
- imponer la segunda ley de amortiguación L2, es decir, el coeficiente de amortiguación c_{m\text{í}n} si se satisface la condición según la cual la función f(t) indicada en [1] es menor que o igual a cero y si se satisface la condición de la lógica de control de la ley del cable-grúa indicada en [5], es decir, \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} \leq0 y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) \leq0,
- o si se satisface la condición según la cual la función f(t) indicada en [1] es mayor que cero y si se satisface la condición de la lógica de control de la ley de amortiguación accionada por aceleración indicada en [7], es decir, \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} > 0 y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) < 0,
en la que \alpha es una constante
(identificable con la frecuencia de invariancia) expresada en rad/s,
es decir, la constante que representa la frecuencia adecuada para
discriminar el conjunto de frecuencias entre altas y bajas
frecuencias, siendo dicha constante igual al valor que puede
calcularse mediante la fórmula ilustrada anteriormente, es
decir
\alpha = \sqrt{2\mathit{k / M}} (ver la figura 1 y la figura 2).
\alpha = \sqrt{2\mathit{k / M}} (ver la figura 1 y la figura 2).
Ventajosamente, con el fin de implementar el
procedimiento de control del generador 13 de fuerza controlable en
la forma de realización ilustrada en la figura 6, es necesario
controlar la dinámica de la suspensión controlable 12 en un
intervalo de tiempo predeterminado T.
Por ejemplo, un intervalo T debe ser menor que o
igual a 1/2F, donde F es la frecuencia máxima que debe
controlarse.
El procedimiento de control de la suspensión 12
debe seleccionarse por tanto cada T si va a imponerse un coeficiente
de amortiguación bajo o un coeficiente de amortiguación alto al
generador 13 de fuerza controlable.
Por lo tanto, el procedimiento de control en
relación con la forma de realización específica ilustrada en la
figura 6, además de las etapas descritas anteriormente haciendo
referencia al procedimiento de control de las formas de realización
ilustradas en las figuras 4 y 5, también comprende las siguientes
etapas adicionales:
- -
- detectar la tercera señal S3 representativa de la aceleración de dicho segundo elemento 15, es decir, S3 puede identificarse con \ddot{\mathit{z}}(t);
- -
- detectar la cuarta señal S4 representativa de la velocidad de dicho segundo elemento (15), es decir, S4 puede identificarse con \dot{\mathit{z}}(t);
- -
- imponer la primera ley de amortiguación L1, es decir, el coeficiente de amortiguación c_{máx} si:
- \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} \leq 0 (es decir, la función f(t) indicada en [1]) y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) \geq 0 (es decir, la lógica de control de cable-grúa indicada en [4]) o \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} > 0 (es decir, la función f (t) indicada en [1]) y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) \geq 0 (es decir, la lógica de control de ADD indicada en [6]):
- -
- imponer la primera segunda amortiguación L2, es decir, el coeficiente de amortiguación c_{m\text{í}n} si:
- \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} \leq 0 (es decir, la función f(t) indicada en [1]) y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) < 0 (es decir, la lógica de control de cable-grúa indicada en [5]) o \ddot{\mathit{z}}^{2} - \alpha^{2}\dot{\mathit{z}}^{2} > 0 (es decir, la función f(t) indicada en [1]) y \dot{\mathit{z}}(\dot{\mathit{z}} - \dot{\mathit{z}}_{t}) < 0 (es decir, la lógica de control de ADD indicada en [7]).
Debe apreciarse que el generador 13 de fuerza
controlable es un amortiguador de choques controlable del tipo
descrito anteriormente haciendo referencia a la técnica anterior, es
decir, amortiguadores de choques de CDC (control continuo de la
amortiguación), amortiguadores de choques reológicos.
Finalmente, debe apreciarse que los medios de
control 20 son un E.C.U. normalmente comercializado.
Haciendo referencia a continuación a la figura
8, se observa un primer perfil 22, que representa el resultado que
puede obtenerse con la forma de realización del aparato de control
ilustrada en las figuras 4 y 5, y un segundo perfil 23 que
representa el resultado que puede obtenerse con la forma de
realización del aparato de control ilustrada en la figura 6 y un
tercer perfil 24 que representa el óptimo teórico, pero que no puede
implementarse de una suspensión semiactiva.
Tal como se observa en esta figura, el perfil
22, obtenido por el aparato de control descrito haciendo referencia
a las figuras 4 y 5, permite lograr resultados satisfactorios
incluso cuando está ligeramente degradado en comparación con el
perfil 23.
Naturalmente, un experto en la materia puede
introducir varios cambios y ajustes en las configuraciones descritas
anteriormente con el fin de cumplir con las necesidades específicas
e imprevistas, estando en su totalidad comprendidos en el alcance
de protección definida en las reivindicaciones siguientes.
Claims (24)
1. Procedimiento para controlar un generador de
fuerza controlable (13) en un sistema de suspensión controlable
(12), estando interconectado dicho sistema de suspensión controlable
(12) entre un primer elemento (14, 15) y un segundo elemento (15,
14), comprendiendo dicho procedimiento las etapas que consisten
en:
- -
- detectar una primera señal (S1) representativa de la aceleración (\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15);
- -
- detectar una segunda señal (S2) representativa de la velocidad (\dot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15); caracterizándose el procedimiento por:
- -
- determinar el valor de la razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado; y
- -
- aplicar una señal de control (S_{in}) a dicho generador de fuerza controlable (13) basándose en el valor de dicha razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado, para discriminar si dicho sistema de suspensión controlable (12) representa una dinámica de alta o baja frecuencia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicha etapa que consiste en aplicar una ley de control de
amortiguación (S_{in}) a dicho generador de fuerza controlable
(13) comprende las etapas adicionales que consisten en:
- -
- aplicar una primera ley de amortiguación (L1, L2) a dicho generador de fuerza controlable (13) si el valor de la razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado es inferior o igual a una constante predeterminada (\alpha) al cuadrado, es decir, z(\ddot{t})^{2}/z(\dot{t})^{2} <\alpha^{2} o
- -
- aplicar una segunda ley de amortiguación (L1, L2) a dicho generador de fuerza controlable si el valor de la razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado es mayor que dicha constante predeterminada (\alpha) al cuadrado, es decir, z(\ddot{t})^{2}/z(\dot{t})^{2} > \alpha^{2}.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dicha etapa que consiste en aplicar una primera ley de
amortiguación (L1, L2) a dicho generador de fuerza controlable (13)
comprende la etapa que consiste en imponer un primer coeficiente de
amortiguación (c_{máx}, c_{m\text{í}n}) a dicho generador de
fuerza controlable (13).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
en el que dicha etapa que consiste en aplicar una segunda ley de
amortiguación (L1, L2) comprende la etapa que consiste en imponer un
segundo coeficiente de amortiguación
(c_{m\text{í}n}, c_{máx}) a dicho generador de fuerza controlable (13).
(c_{m\text{í}n}, c_{máx}) a dicho generador de fuerza controlable (13).
5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
4, que comprende la etapa adicional que consiste en repetir las
etapas que consisten en detectar dichas primera y segunda señales
(S1, S2), determinar el valor de la razón entre dicha primera señal
(S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al cuadrado y aplicar
una señal de control (S_{in}) a dicho generador de fuerza
controlable (13) según el valor de dicha razón entre dicha primera
señal (S1) al cuadrado a intervalos de tiempo predeterminados
(T).
6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2, que comprende las etapas adicionales que consisten en:
- -
- detectar una tercera señal (S3) representativa de la aceleración de dicho segundo elemento (14, 15), es decir, \ddot{\mathit{z}}(t);
- -
- detectar una cuarta señal (S4) representativa de la velocidad de dicho segundo elemento (14, 15), es decir, \dot{\mathit{z}}(t).
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en
el que dicha etapa que consiste en aplicar una señal de control
(S_{in}) comprende la etapa que consiste en imponer una primera
ley de amortiguación (L1, L2) si:
en las
que
\ddot{\mathit{z}} es la aceleración de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}} es la velocidad de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}}_{t} es la velocidad de
dicho segundo elemento (14, 15);
\alpha es la frecuencia de invariancia.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que dicha primera ley de amortiguación (L1, L2) prevé imponer un
primer coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n}, c_{máx}) a
dicho generador de fuerza controlable (13).
9. Procedimiento según las reivindicaciones 6 a
8, en el que dicha etapa que consiste en aplicar una señal de
control (S_{in}) comprende la etapa que consiste en imponer una
segunda ley de amortiguación (L1, L2) si:
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que
\ddot{\mathit{z}} es la aceleración de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}} es la velocidad de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}}_{t} es la velocidad de
dicho segundo elemento (14, 15);
\alpha es la frecuencia de invariancia.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que dicha segunda ley de amortiguación (L1, L2) prevé imponer un
segundo coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n}, c_{máx}) a
dicho generador de fuerza controlable (13).
11. Procedimiento según las reivindicaciones 6 a
10, que comprende la etapa adicional que consiste en repetir las
etapas que consisten en detectar dichas tercera y cuarta señales
(S3, S4) y aplicar una señal de control (S_{in}) a dicho
generador de fuerza controlable (13) a intervalos de tiempo
predeterminados (T).
12. Procedimiento según las reivindicaciones 2 a
11, en el que dicha constante predeterminada (\alpha) es la
frecuencia de invariancia, siendo dicha constante predeterminada
igual a \alpha = \sqrt{2\mathit{k / M}}.
13. Procedimiento según las reivindicaciones 2 a
12, en el que dicho primer coeficiente de amortiguación
(c_{m\text{í}n}, c_{máx}) es un coeficiente de amortiguación
rígido cuyo valor está predeterminado, dicho segundo coeficiente de
amortiguación (c_{m\text{í}n}, c_{máx}) es un coeficiente de
amortiguación suave cuyo valor está predeterminado.
14. Aparato de control (11) para controlar un
generador de fuerza controlable (13) en un sistema de suspensión
controlable (12), estando interconectado dicho sistema de suspensión
controlable (12) entre un primer elemento (14, 15) y un segundo
elemento (14, 15), comprendiendo dicho aparato de control:
- -
- unos primeros medios de detección (19) para detectar una primera señal (S1) representativa de la aceleración (\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15) y una segunda señal (S2) representativa de la velocidad (\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14; 15);
- -
- unos medios de control (20) adecuados para recibir dicha primera señal (S1) y dicha segunda señal (S2);
caracterizado porque dichos medios de
control (20) están adaptados para generar una señal de control
(S_{in}) para controlar dicho generador de fuerza controlable
(13), generándose dicha señal de control (S_{in}) según el valor
de la razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha
segunda señal (S2) al cuadrado, para discriminar si dicho sistema
de suspensión controlable (12) representa una dinámica de alta o
baja frecuencia.
15. Aparato de control según la reivindicación
14, caracterizado porque dichos medios de control (20) son
adecuados para generar dicha señal de control (S_{in}) basándose
en una primera ley de amortiguación (L1, L2) si el valor de la
razón entre dicha primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda
señal (S2) al cuadrado es inferior o igual a una constante
predeterminada (\alpha) al cuadrado, o basándose en una segunda
ley de amortiguación (L1, L2) si el valor de la razón entre dicha
primera señal (S1) al cuadrado y dicha segunda señal (S2) al
cuadrado es mayor que una constante predeterminada (\alpha) al
cuadrado.
\newpage
16. Aparato de control según la reivindicación
15, caracterizado porque dicha primera ley (L1, L2) es igual
a un primer coeficiente de amortiguación (c_{máx},
c_{m\text{í}n}) y dicha segunda ley de amortiguación (L1, L2) es
igual a un segundo coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n},
c_{máx}).
17. Aparato según las reivindicaciones 14 a 16,
en el que dichos primeros medios de detección (19) comprenden un
acelerómetro (19A) asociado funcionalmente a dicho primer elemento
(14, 15), adecuado para detectar la aceleración
(\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho primer elemento (14, 15) y
para generar dicha primera señal (S1) y un dispositivo de
integración (19B) adecuado para llevar a cabo la operación de
integración de dicha primera señal (S1) para obtener dicha señal
(S2) representativa de la velocidad (\dot{\mathit{z}}(t))
de dicho primer elemento (14, 15).
18. Aparato de control según las
reivindicaciones 14 y 15, caracterizado porque comprende unos
segundos medios de detección (21) para detectar una tercera señal
(S3) representativa de la aceleración de dicho segundo elemento
(14, 15) es decir, (\ddot{\mathit{z}}(t)) y una cuarta
señal (S4) representativa de la velocidad de dicho segundo elemento
(14, 15), es decir, (\dot{\mathit{z}}(t)).
19. Aparato de control según la reivindicación
18, caracterizado porque dichos medios de control (20) son
adecuados para recibir dicha tercera señal (S3) y dicha cuarta señal
(S4) para generar dicha señal de control (S_{in}) basándose en
una primera ley de amortiguación (L1, L2) si:
o
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que
\ddot{\mathit{z}} es la aceleración de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}} es la velocidad de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}}_{t} es la velocidad de
dicho segundo elemento (14, 15);
\alpha es la frecuencia de invariancia.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Aparato de control según la reivindicación
19, en el que dicha primera ley de amortiguación (L1, L2) prevé
imponer un primer coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n},
c_{máx}) a dicho generador de fuerza controlable (13).
21. Aparato de control según las
reivindicaciones 19 a 20, caracterizado porque dichos medios
de control (20) son adecuados para recibir dicha tercera señal (S3)
y dicha cuarta señal (S4) para generar dicha señal de control
(S_{in}) basándose en una segunda ley de amortiguación (L1, L2)
si:
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que
\ddot{\mathit{z}} es la aceleración de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}} es la velocidad de dicho
primer elemento (14, 15);
\dot{\mathit{z}}_{t} es la velocidad de
dicho segundo elemento (14, 15);
\alpha es la frecuencia de invariancia.
\vskip1.000000\baselineskip
22. Aparato de control según la reivindicación
21, en el que dicha segunda ley de amortiguación (L1, L2) prevé
imponer un segundo coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n},
c_{máx}) a dicho generador de fuerza controlable (13).
23. Aparato de control según las
reivindicaciones 18 a 22, en el que dichos segundos medios de
detección (21) comprenden un acelerómetro (21A) asociado
funcionalmente a dicho segundo elemento (14, 15), adecuado para
detectar la aceleración (\ddot{\mathit{z}}(t)) de dicho
segundo elemento (14, 15) y para generar dicha tercera señal (S3) y
un dispositivo de integración (21B) adecuado para llevar a cabo la
operación de integración de dicha tercera señal (S3) para obtener
dicha señal (S4) representativa de la velocidad
(\dot{\mathit{z}}(t)) de dicho segundo elemento (14,
15).
24. Aparato de control según las
reivindicaciones 14 a 23, en el que dicho primer coeficiente de
amortiguación (c_{m\text{í}n}, c_{máx}) es un coeficiente de
amortiguación rígido cuyo valor está predeterminado, dicho segundo
coeficiente de amortiguación (c_{m\text{í}n}, c_{máx}) es un
coeficiente de amortiguación suave cuyo valor está
predeterminado.
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