MÍŠA, J. Adaptivní řízení magnetoreologických tlumičů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Zháňal, Lubor

Závěrečná diplomová práce se zabývá adaptivním řízením magnetoreologických tlumičů s cíleným využitím pro vůz Formule Student. Práce je členěna na logicky navazující kapitoly jdoucí od obsáhlé rešeršní části přes popis principů MR tlumičů, měření a simulaci dynamiky vozidla až po návrh a optimalizování řídicích algoritmů. Svým výrazně nadprůměrným rozsahem, hloubkou a kvalitou tato práce reflektuje zaujetí a pečlivost autora. Výrazně kladně je třeba hodnotit také jeho samostatnost a schopnost nejen pojmout, ale i rozpracovat a vylepšit dílčí rady vedoucího. Vytknout by se dalo, že pro vysvětlení některých popisovaných jevů na této úrovni detailnosti nejsou v práci uvedeny všechny předpoklady a souvislosti, které však zřejmě pramení z dlouhodobých zkušeností získaných během projektu Formule Student. Většina textu je však formulována velmi srozumitelně a působí jako promyšlený celek. Po formální stránce nejsou přítomny žádné velké chyby a jazyková i grafická úroveň jsou taktéž zcela adekvátní. Celkově se tak jedná o vynikající práci s velkým potenciálem praktického využití a dalšího rozvoje.

Posudek oponenta

Porteš, Petr

Tématem diplomové práce Bc. Jiřího Míši byl návrh řízení adaptivního tlumení magnetoreologických (MR) tlumičů pro vůz kategorie Formule Student. Diplomant ve své práci provedl konstrukční úpravy původního prototypového MR tlumiče s ohledem na změnu konceptu uložení tlumičů v jednotce odpružení. Zdokonalil izolaci elektroinstalace tlumiče, provedl úpravy snižující Coulombovo tření v tlumiči a odstranil obtokové kanálky kolem pístu tlumiče. Dále s využitím laboratorního měření na „4 post rigu“ odladil hodnotu operačního proudu do tlumiče pro dosažení minimálního rozptylu dynamické síly v kontaktu kola s vozovkou. S ohledem na vliv teploty tlumiče na jeho provozní vlastnosti navrhl algoritmus kompenzace degradace tlumící síly vlivem navýšení provozní teploty MR kapaliny a umístil do těla tlumičů snímače teploty. Cílem regulace tlumičů bylo zejména ovlivnit chování vozidla při vjezdu do zatáčky a při výjezdu zatáčky. Za tímto účelem diplomant provedl podrobné analýzy chování vozidla pomocí simulačních výpočtů s využitím MBS modelu celého vozidla sestaveného v softwaru MSC Adams. Získané poznatky využil pro návrh řízení MR tlumičů z hlediska boční a podélné dynamiky. Dále provedl korekci algoritmů řízení tlumičů na základě měřených signálů, které měl k dispozici z jízd vozu z loňské sezóny. Na závěr navrhl elektroniku řízení včetně elektroinstalace. Z výše uvedeného vyplývá komplexnost návrhu a ohromný rozsah prací, který byl vykonán a jenž výrazným způsobem převýšil požadavky zadání. Práce je logicky členěná, jednotlivá rozhodnutí jsou pečlivě argumentována, jednotlivé kroky vedou k naplnění cílů diplomové práce a výsledky jsou v celé řadě inovativní. Po formální stránce bych diplomové práci vytknul: - Drobné „překlepy“, např. na str. 25 jednotky tuhostí ve vztazích (5) a (6) by měly být N/m nikoliv N/mm nebo záměna termínu „naklonění“ a správnějšího termínu „naklopení“ na str. 82, správný index u R2 na str. 65, … - Autor v práci často používá titulek obrázku pro skupinu grafů. To pak vede ke složitému odkazování na jednotlivé (dílčí) grafy. Použití písmen pro označení samotných grafů (ve skupině) by značně zpřehlednilo práci. - U některých obrázků chybí legenda nebo jiný způsob označení křivek v grafu (např. obr. 77, 79, 80). - Kapitoly 8.2, 8.4.4, 8.4.5 obsahují jen obrázek bez textu, což není vhodné, jelikož není jasné, co chtěl autor sdělit. - Na str. 112 je uveden proces plachtění, není jasné, co tím autor měl na mysli. - Na obr. 156 na druhých grafech od z hora jsou stejné titulky jako na prvních grafech. V práci student dochází k teoretickým závěrům, z nichž některé jsou minimálně nepřesně formulovány. Jedná se především o následující závěry: - Na str. 82 uvádí: „Je tedy nutné mít na paměti, že tlumiče nám neovlivňují chování vozu pouze v transientních situacích, ale rovněž i ustálený stav zatáčení, kdy je vozidlo v apexu zatáčky.“ Je nutné rozlišovat mezi tím, kdy je vozidlo v ustáleném stavu a kdy je v apexu. Může se stát, že zvětšením tlumení se přechodový stav prodlouží natolik, že není dosaženo rovnovážného stavu ani v apexu. - Str. 84: „Výsledkem tedy je, že pokud docílíme vyšší klopné tuhosti na zadní nápravě při nájezdu pomocí navýšení tlumící síly tlumiče klopení, vozidlo dokáže vlivem vyššího pozitivního momentu stáčení, získat větší úhel stáčení a je schopno během nájezdu i v ustáleném stavu dosáhnout větší hodnoty bočního zrychlení.“ To platí, pokud se vozidlo nepohybuje na svém limitu (v tomto případě limitu zadní nápravy). Nutné je rozlišovat mezi podlimitními a limitními stavy. - Tab. 11 platí jen za předpokladu konstantní rychlosti, což by mělo být v textu zmíněno jako předpoklad. Asi by bylo vhodnější porovnávat stáčivý účinek s rovnovážným stavem (ay = rychlost stáčení x rychlost), čímž by se vzala do úvahy i změna rychlosti. Zejména pokud je regulace zaměřena na vjezd do zatáčky, kdy vozidlo zpomaluje a výjezd ze zatáčky, kdy vozidlo zrychluje. - Obr. 174: Není jasné, jak vznikla závislost poloměru zatáčení na natočení vozidla. V textu se uvádí, že vychází ze simulace. Při jaké rychlosti? Pokud není vozidlo ve všech jízdních režimech absolutně vždy neutrální, pak takto pevná závislost (nezahrnující vliv bočního zrychlení na směrové úchylky náprav) musí nutně vést k velkým rozdílům mezi natočením volantu dle obr. 174 a skutečným natočením. Vzhledem k tomu, že během brzdění regulace tlumičů výrazně ovlivňuje jízdní výšku a ta pak velikost aerodynamických sil, bylo by minimálně zajímavé vynést i časové závislosti aerodynamických sil a jejich změny porovnat s dynamickými změnami vertikálních sil v kontaktech kola s vozovkou. Nedomnívám se, že by výše uvedené podněty měly ovlivnit dosažené výsledky diplomové práce, představující první stádium vývoje řízení MR tlumičů. V dalších stádiích by však mohly mít vliv na směr dalšího vývoje. Jak již bylo výše konstatováno, diplomant splnil zadání na velmi vysoké úrovni, a proto diplomovou práci doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 125018