State observers based on detailed multibody models applied to an automobile

Abstract

Un sistema multicuerpo es un conjunto de sólidos rígidos o flexibles que están unidos por medio de pares cinemáticos. La dinámica de sistemas multicuerpo es una disciplina en la que se estudian métodos computacionales eficientes para resolver las ecuaciones de la dinámica de estos sistemas. Si el cálculo de la dinámica se ejecuta más rápido que el movimiento del mecanismo, la simulación resultante se puede sincronizar con elementos externos reales, abriendo un abanico de nuevas posibilidades, como su empleo en simuladores, o en observadores de estados. Un observador de estados es una herramienta matemática en la que se combina el modelo dinámico de un sistema con información procedente de sensores para obtener más y/o mejor información acerca del sistema. Se emplean cuando se desea conocer una magnitud que no puede ser medida directamente por motivos económicos o técnicos. En esta tesis, se desarrollan y prueban observadores de estados basados en modelos multicuerpo. Se prueban primero mediante simulación con modelos sencillos de mecanismos planos, estudiando la precisión que alcanzan y su coste computacional. Finalmente, el método que presenta una mejor relación entre precisión y coste computacional se implementa para el caso de un vehículo automóvil.