Abstract:
En este trabajo se presenta una metodología de diseño óptimo asistido por computadora para el diseño de sistemas mecatrónicos. Esta metodología es una variante de la metodología de diseño integral estructura/control, esta variante limita los cambios estructurales al actuador y el sistema es modelado por medio de simulación por computadora.
Como caso de estudio el diseño de un amortiguador magnetoreológico para una suspensión automotriz es presentado. El objetivo de esta metodología es mejorar el desempeño de la suspensión remplazando el amortiguador pasivo por uno semi-activo. Este proceso de optimización considera dos objetivos, la maximización del confort de los pasajeros y la maximización del área de contacto entre las llantas y el terreno. Esta metodología presenta algunas mejoras con respecto a aquellas presentadas en la literatura, como son: 1) considera el comportamiento dinámico completo del sistema de suspensión, el cual incluye la geometría del sistema, las limitantes de diseño y las restricciones dimensionales del sistema de suspensión, 2) usa las características físicas del amortiguador magnetoreológico como variables de diseño y 3) aplica la filosofía de diseño integrado estructura /control limitada al diseño del actuador. A través de la correcta selección de las variables de diseño se pueden limitar los elementos estructurales que serán modificados. La optimización se resuelve usando un algoritmo bioinspirado multiobjetivo, que da como solución un conjunto de soluciones no dominadas a partir de las cuales se pueden obtener los planos de manufactura necesarios para modificar el amortiguador. Así el diseñador cuenta con múltiples opciones y puede elegir aquella que cumpla con sus requerimientos.
