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Comparación del ángulo de deslizamiento óptico y RT3000 por el Grupo de Dinámica de Vehículos en Idiada, España
El departamento de Dinámica de Vehículos de Idiada dedica buena parte de su tiempo a probar vehículos. O, para ser más específicos, midiendo parámetros objetivos del chasis y la suspensión de un vehículo. Las pruebas pueden ser cortas, de dos días, o de varias semanas si se trata de muchos vehículos. La instalación de los instrumentos en el vehículo suele llevar más tiempo que las propias pruebas, y todo lo que pueda reducir este tiempo supone un importante ahorro de eficiencia.
Introduzca el RT3000. Alexandre Català, Jefe de Producto del Departamento de Dinámica de Vehículos de Idiada, reconoció que el ahorro de tiempo que supone instalar el RT3000 es inestimable. Pero primero tuvo que asegurarse de que el RT3000 ofrecía resultados comparables a los de los instrumentos existentes. "Poder comparar las mediciones realizadas hoy con las realizadas en el pasado es a menudo tan importante como realizar la medición correctamente en primer lugar. De lo contrario, se puede creer que se ha hecho una mejora que no existe". Idiada tiene algunas de las mejores instalaciones para probar coches y, por tanto, algunas de las mejores instalaciones para probar instrumentos como el RT3000. Casi nunca llueve, por lo que las pistas de prueba pueden ser planas en lugar de combadas para la escorrentía del agua de lluvia.
Hay un gran skidpan cuadrado de 200 m para pruebas en círculo, y dos pistas rectas de entrada que permiten giros en J a izquierda y derecha. Las dos anchas rectas, de más de 2 km de longitud, tienen curvas peraltadas que permiten entrar en ellas a gran velocidad. El sitio RT3000 realiza muchas mediciones muy precisas.
Los sistemas de navegación inercial y GPS suelen disponer de mediciones de aceleración, balanceo y cabeceo extremadamente precisas; éstas son esenciales para la navegación cuando no hay GPS. El rumbo, y por tanto el ángulo de deslizamiento, es mucho más difícil de calcular con precisión para un sistema de navegación inercial. Sólo es posible medir el rumbo y el ángulo de deslizamiento si se conocen con precisión las aceleraciones, el cabeceo y el balanceo. Así que investigar el rendimiento del ángulo de deslizamiento es un buen punto de partida para evaluar el rendimiento general del sistema de navegación inercial. RT3000.
Análisis de la respuesta del paso a paso: los gráficos comparan el ángulo de deslizamiento del sensor óptico (rojo) con el ángulo de deslizamiento del RT3000 (negro). El mayor ancho de banda y el menor retardo de RT3000 da una respuesta temporal más realista en maniobras transitorias como ésta. Además, la evolución de la magnitud de deslizamiento muestra perturbaciones menos sospechosas con RT3000Los sistemas ópticos tienen menos estabilidad, especialmente cuando la altura de montaje varía rápidamente durante la evolución de la prueba.
Conectar el RT3000 a los sistemas de adquisición B+S Multidata de Idiada fue fácil. La dirección RT3000 tiene una salida de bus CAN, y el sistema de adquisición acepta fácilmente entradas CAN. Los instrumentos existentes, sensor óptico de deslizamiento, sensor de velocidad de guiñada, acelerómetros y ángulo del volante, ya estaban conectados al sistema de adquisición y modificación para adquirir la RT3000 al mismo tiempo era sencillo.
El RT3000 realiza sus mediciones en tiempo real. Sin su capacidad en tiempo real no podría ser un serio competidor para sustituir a otros instrumentos existentes. El conductor necesita que la medición de la velocidad esté visible en todo momento, ya que el velocímetro del coche no es lo suficientemente preciso para recopilar mediciones objetivas. El conductor necesita poder comprobar los resultados de cada prueba inmediatamente; de lo contrario, se pueden desperdiciar varias horas de pruebas si el sistema no funciona correctamente.
Cuando se compara con otros sensores del vehículo (como el ángulo de dirección), el hecho de tener los datos recogidos en una base de datos también ayuda a reducir el tiempo necesario para analizar los datos; y el tiempo real también ayuda en este proceso. Porque los RT3000 proporciona mediciones de alta precisión en tiempo real con una latencia muy baja es ideal para ayudar al conductor durante la prueba y ver los resultados durante e inmediatamente después de la prueba.
La instalación del RT3000 puede llevar menos de 10 minutos si se utiliza la pértiga de montaje opcional, y cambiar de un coche a otro cuando se realizan pruebas comparativas lleva un minuto. Compárelo con la instalación rígida del sensor óptico de deslizamiento, el montaje de varios sensores láser de altura de conducción para balanceo y cabeceo, el montaje del sensor de velocidad de guiñada y el acelerómetro lateral, que pueden tardar horas en instalarse y calibrarse. El sitio RT3000 también es pequeño, por lo que puede montarse muy cerca del punto de medición deseado; las salidas pueden desplazarse a un punto de medición virtual remoto en caso de que no pueda montarse exactamente donde se desea. Las pruebas realizadas por Idiada incluyeron análisis de frecuencias y círculos de entrada y de estado estacionario de Step Steer. Aquí se presentan algunos de los datos de estas pruebas, comparando el RT3000 salida a los sensores existentes. En conclusión RT3000 tiene un comportamiento casi idéntico al de los sensores convencionales, pero presenta varias ventajas claras. Si nos centramos en la señal más crítica, el deslizamiento del vehículo, los datos en estado estacionario muestran una correlación casi perfecta con el sensor óptico, lo que confirma la amplitud del RT3000 es correcta. En las pruebas transitorias, el RT3000 ofrece menor latencia, mayor ancho de banda y menor ruido, en comparación con los sensores ópticos de deslizamiento.
Los sensores de aceleración lateral y velocidad de guiñada proporcionan una aproximación del deslizamiento del vehículo y el RT3000 coincide con el patrón de éste también, dando una medición no aproximada del ángulo de deslizamiento con latencia y ancho de banda similares. En general, el RT3000 es un sistema más fiable y preciso que puede utilizarse para todas las mediciones de la dinámica del vehículo. Tiene ventajas tanto en precisión como en tiempo de instalación; ofrece mejores prestaciones y requiere menos tiempo de ingeniería. En el ensayo circular en estado estacionario, el RT3000 y los resultados del sensor óptico son casi idénticos.
El gráfico compara la amplitud de la entrada de dirección con el ángulo de deslizamiento para diferentes sinusoides de frecuencia de entrada. El sensor óptico se muestra en rojo y el RT3000 es azul. El verde muestra una aproximación al ángulo de deslizamiento calculado utilizando un sensor de velocidad de guiñada y un acelerómetro lateral; esta aproximación se utiliza a menudo para combatir los problemas de ancho de banda del sensor óptico. Las líneas continuas muestran la respuesta en la parte delantera del vehículo y las líneas de puntos muestran la respuesta en la parte trasera. La dirección RT3000 muestra una respuesta de ganancia muy similar a la del canal calculado, lo que confirma que el ancho de banda es excelente. Es razonable suponer que el RT3000 es más precisa porque coincide con la Óptica en el caso estacionario y los valores calculados son sólo una aproximación.
