Analisi preliminare per il progetto di un sistema di sospensione attivo per un sedile di un veicolo commerciale leggero = Preliminary analysis for the design of an active suspension system for a light commercial vehicle seat

Uno degli aspetti che sta avendo rilevanza crescente negli ultimi tempi è quello della progettazione del sistema di sospensione dei sedili. Un design affidabile e sicuro dei sedili è fondamentale per eliminare le sollecitazioni che provengono dal manto strada: ciò risulta necessario in quanto è stato studiato che le vibrazioni trasmesse al passeggero possono causare danni alla salute ed influire negativamente sul comfort e la sicurezza di guida. Così, al fine di ridurre l'accelerazione della vibrazione verticale percepita dal corpo umano, è necessario un sistema di sospensione del sedile, detto anche suspender. L'isolamento delle vibrazioni dei sedili può essere fatto attraverso tre tipi di sospensioni: •??attive: viene adottato un sensore per misurare il movimento, la forza, l'accelerazione e altri parametri relativi ai segnali di vibrazione e viene implementato un attuatore con il compito di generare una forza che si opponga alle oscillazioni indesiderate. •??passive: non impiegano sensori o attuatori, ma vengono utilizzate solo parti meccaniche (molle e smorzatori) per attenuare le vibrazioni. •??semi-attive: utilizzano tipi specifici di ammortizzatori (ad esempio magnetoreologici) e garantiscono prestazioni intermedie tra sistemi passivi e attivi. I sistemi di controllo passivi delle vibrazioni rappresentano attualmente il tipo di sistema più diffuso, ma non sono sempre efficaci nel ridurre le vibrazioni. Pertanto, il focus della ricerca recente è stato puntato sui sistemi di controllo attivi e semi-attivi che possono tenere sotto controllo, in maniera più efficace, le vibrazioni. Questi meccanismi sono sicuramente più complessi, costosi e difficili da gestire, ma sono più efficienti dei tradizionali sistemi a molla e smorzatore. Un sistema di controllo delle sospensioni di tipo attivo offre le migliori prestazioni in termini di comfort di guida rispetto agli altri appena visti, ma è necessario un lavoro di ottimizzazione per trovare gli algoritmi e metodi di controllo più idonei a migliorare le prestazioni del sistema sedile. Questo studio si pone come obiettivo proprio quello di fare uno studio preliminare per la realizzazione di un sistema di sospensioni attivo da poter inserire all’interno di un veicolo commerciale leggero. Pertanto, l’elaborato presenterà all’inizio una panoramica dello stato dell’arte, cercando di descrivere le problematiche relative al comfort vibrazionale ed i sistemi attualmente in uso; dopo questa introduzione verranno proposti vari tipi di modelli dinamici del veicolo il cui studio è stato affrontato con l’ausilio di Matlab e Simulink; in particolare si è partiti con un modello passivo per poter, alla fine, arrivare ad un sistema attivo che preveda l’utilizzo di un attuatore scelto da un catalogo commerciale.