I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 0 3 8 ~ 1 0 4 9   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 1 5 . i 3 . pp 1 0 3 8 - 1 0 4 9           1038     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Im pro v ing  ride  c o mfo rt  o f  sem i - a c tive sus pensio n w i th  ma g netorheo lo g ica l dam per by f uz zy - PID con trol       Z ha ng   K un lu n 1, 2 ,   Aziz a n As’ a rr y 1 ,   L iucun   Z hu 2 ,   Ab du l A ziz  H a irudd in 1 ,   M o hd   K ha ir   H a s s a n 3 ,    M o hd   Z a rha m dy   M d  Z a in 4   1 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l   a n d   M a n u f a c t u r i n g   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a ,   S e r d a n g ,   M a l a y si a   2 A d v a n c e d   S c i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y   R e se a r c h   I n st i t u t e ,   B e i b u   G u l f   U n i v e r si t y ,   Q i n z h o u ,   C h i n a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   P u t r a   M a l a y si a ,   S e r d a n g ,   M a l a y s i a   4 D e p a r t me n t   o f   A p p l i e d   M e c h a n i c s   a n d   D e si g n ,   F a c u l t y   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   Te k n o l o g i   M a l a y si a ,   S k u d a i ,   M a l a y s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   16 ,  2 0 2 4   R ev is ed   J u n   29 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   13 ,  2 0 2 6       S e m i - a c ti v e   su sp e n sio n   u sin g   m a g n e to r h e o l o g ica l  ( M R )   d a m p e r   h a s  b e c o m e   o n e   o f  t h e   p o p u lar  c h o ice s  fo r   i m p ro v i n g   v e h icle   rid e   c o m fo rt   d u e   t o   i ts  a d ju sta b le  d a m p in g ,   a ffo rd a b le  c o st,  a n d   q u ic k   re sp o n se .   M R  d a m p e r  h a s  h ig h ly   n o n li n e a r  a n d   o b v io u s  h y ste re sis  b e h a v io r ,   so   i ts  c o n tr o l  b e c o m e s  c o m p li c a ted .   F u z z y   c o n tr o l  c o m b in e d   wi th   p ro p o rti o n a l - i n teg ra l - d e riv a ti v e   (P ID)  c o n tr o ll e r  is  u se d   t o   stu d y   th e   v i b ra ti o n   re d u c ti o n   c o n tr o l  s trate g y   o f   se m i - a c ti v e   su sp e n sio n   wit h   M R  d a m p e r.   P ID  is  h i g h l y   ro b u s t,   b u t  th e   c o n tro l  p a ra m e ters   c a n n o t   b e   c h a n g e d   d u rin g   t h e   c o n tro l   p r o c e ss .   Th e re fo re ,   it   h a s  g o o d   a d j u stm e n t  a b il it y   f o r  sp e c ifi c   situ a ti o n s,  b u t  c a n n o t  e ffe c ti v e ly   a d ju st  n o n li n e a r  sy ste m s.  F u z z y   c o n tro l  p e rfo rm s  fu z z y   in fe re n c e   b a se d   o n   in p u t  v a riab les   a n d   fu z z y   ru le s   c o n stru c ted   fr o m   e x p e rt  k n o wl e d g e ,   a n d   c o n ti n u o u sly   o u t p u ts  e ffe c ti v e   c o n tr o l  p a ra m e ters   to   a d j u st   n o n li n e a r  sy ste m s.  Th e   a d v a n tag e s  o f   b o th   a re   u se d   t o   c o n stru c t  f u z z y - P ID  c o n tro ll e r   to   c o n tro l   M R  d a m p e r.   A  q u a rter - c a r  se m i - a c ti v e   su sp e n si o n   with   M R   d a m p e r  m o d e l   is  e sta b li sh e d   u sin g   M ATLAB/ S imu li n k   fo r   sim u latio n   a n a ly sis.  C o m p a re d   wi th   p a ss iv e   a n d   P ID,  f u z z y - P ID   re d u c e s  t h e   r o o t   m e a n   sq u a re   (RM S )  v a lu e s  o f   b o d y   a c c e lera ti o n ,   s u sp e n si o n   trav e l ,   a n d   ti re   d e flec ti o n ,   re d u c e s b o d y   v ib ra ti o n ,   a n d   imp r o v e s ri d e   c o m fo rt.   K ey w o r d s :   Fu zz y - p r o p o r tio n al - in teg r al - d er iv ativ e   Ma g n eto r h e o lo g ical  d a m p er     R id e  co m f o r t   Sem i - ac tiv e  s u s p en s io n   Vib r atio n   r ed u ctio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Aziz an   As’a r r y   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   a n d   M a n u f a c t u r i n g   E n g i n e e r i n g ,   Fa c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   P u t r a   M a la y s ia   Ser d an g ,   Selan g o r   4 3 4 0 0 ,   Ma l ay s ia   E m ail:  ziza n @ u p m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   W h en   a  v e h icle  is   d r iv in g ,   th e   r o ad   p r o f iles   ex cite   th e  v eh icl e  b o d y   t o   v ib r ate.   T h e   f aster   t h e  v e h icle  s p ee d   o r   th e  g r ea ter   th e   u n e v e n n ess   o f   th e   r o a d   s u r f ac e ,   th e   m o r e  o b v io u s   th e  v i b r atio n   an d   th e  wo r s e  th e  r i d e  co m f o r t.   C u r r en tly ,   p ass iv e  s u s p en s io n ,   a ctiv e   s u s p en s io n ,   an d   s em i - ac tiv e  s u s p e n s io n   h av e  b ee n   d e v elo p ed   to   r ed u ce   v eh icle  b o d y   v i b r atio n s   an d   im p r o v e  v eh icle  s tab ilit y   [ 1 ] .   Pas s iv e  s u s p en s io n   ca n n o t  ch a n g e  d am p in g   an d   h as  g o o d   v ib r a tio n   r ed u ctio n   ef f ec t  f o r   s p ec if ic  r o ad   co n d itio n s   [ 2 ] .  Activ e  s u s p en s io n   ca n   ad ju s t  th e  s u s p en s io n   s tiff n es s ,   d am p in g   ch ar ac ter is tics ,   an d   v eh icle  h ei g h t  in   r ea l  tim e   ac co r d in g   to   r o ad   ex citatio n   an d   v eh icle   o p er atin g   co n d itio n s ,   t h er eb y   im p r o v in g   r id e   co m f o r t  a n d   h an d lin g   s tab ili ty .   Ho wev er ,   d u e  to   its   co m p le x   s tr u ctu r e ,   h ig h   m an u f ac tu r in g   c o s t,  c o n s id er ab le  e n er g y   co n s u m p t io n ,   an d   s tr in g e n t   r eq u ir em e n ts   f o r   co n t r o l  r eliab ilit y   an d   s af ety ,   it   is   m ain ly   ap p lied   in   h ig h - en d   p ass en g er   ca r s   an d     h ig h - p e r f o r m an ce   o f f - r o ad   v e h icles  [ 3 ] .  Sem i - ac tiv e   s u s p en s io n   ch an g es  t h e  d am p in g   an d   ca n n o t  ad ju s t  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       I mp r o vin g   r id e  co mfo r t o f sem i - a ctive   s u s p en s io n   w ith   ma g n eto r h eo lo g ica l d a mp er b y  …   ( Zh a n g   K u n lu n )   1039   s p r in g   s tiff n ess   an d   v e h icle   h eig h t  lik e  ac tiv e   s u s p en s io n .   I t  h as  lo w  c o s t,  s tr o n g   f lex ib ili ty ,   an d   lo w   en er g y   co n s u m p tio n ,   s o   it is   wid ely   u s ed   in   au to m o b ile  v ib r atio n   r e d u ctio n   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   At  p r esen t,  m ag n eto r h e o lo g ic al  ( MR)  d a m p er   is   a  co m m o n ly   u s ed   s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   ac tu ato r   th at  q u ick ly   a d ju s ts   th e  s tate  o f   MR  f lu id   ac co r d in g   t o   th e  m ag n etic  f ield ;   th at  is ,   th e  liq u id   s tate  is   co n v er te d   in to   a  s o lid   o r   s em i - s o lid   s tate,   an d   th e   m ag n etic  p ar ticles  in   th e  liq u id   ar e   ar r an g ed   r e g u lar ly .   W h en   th e   m ag n etic  f ield   d is ap p ea r s ,   th e  MR  f lu id   r etu r n s   to   th e  liq u id   s tate,   an d   th e  ar r an g em e n t  o f   th e  m ag n etic  p ar ticles  b ec o m es  d is o r d e r e d   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   MR  d am p er s   o f f er   s ev er al  ad v a n tag es,  in cl u d in g   l o w  en er g y   co n s u m p tio n ,   f ast  r esp o n s e,   an d   r elativ ely   lo w  c o s t,  m ak in g   th em   wid ely   u s ed   in   v i b r atio n   co n tr o l  an d   r ed u ctio n   s y s tem s   [ 8 ] – [ 1 0 ] .   H o wev er ,   th eir   m ec h an ical   r esp o n s e  ex h ib its   s tr o n g   n o n lin ea r ity   an d   p r o n o u n ce d   h y s ter esis ,   m ak in g   ef f ec tiv e  c o n tr o l  o f   MR  d am p er s   an   im p o r ta n t  is s u e  in   s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   r esear ch   an d   a  co n tin u in g   f o c u s   o f   s ch o lar ly   atten tio n   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   Owin g   to   its   s im p le  s tr u ctu r e,   ea s e  o f   im p lem en tatio n ,   a n d   s tr o n g   r o b u s tn ess ,   th e  p r o p o r tio n al - in teg r al - d er iv ati v e  ( PID )   co n t r o ller   h as  b ee n   wid ely   a d o p te d   in   in d u s tr ial  co n t r o l  s y s tem s   [ 1 3 ] ,   b u t  it  is   n o t   s u itab le  f o r   co n tr o llin g   n o n lin ea r   s y s tem s .   R esear ch er s   p r o p o s e  m o d if ie d   PID   co n tr o ller ,   s u ch   as     f r ac t io n al - o r d e r   P I D   ( FOP I D )   c o n tr o l le r   [ 1 4 ] ,   s ig m o i d   P I D   c o n tr o l le r   [ 1 5 ] ,   a n d   g r ay   P I D  c o n t r o lle r   [ 1 6 ] ,   t o   co n t r o l  m o r e  c o m p l e x   s y s t e m s .   T u m ar i   et   a l.  [ 1 7 ]   u s e d   a   m eta - h e u r is ti c  a lg o r it h m   ( m ar in e  p r ed at o r s   alg o r ith m )   to   d eter m in e  th e   o p tim al  g ain   p ar am eter s   f o r   th e  FOPID  co n tr o ller ,   wh ich   r e q u ir es  f iv e  o p tim al   g ain   p ar am eter s .   Ay s al   et  a l .  [ 1 8 ]   co m p ar ed   s ev er al  co n tr o ll er s   an d   m etah eu r is tic  o p tim iz atio n   alg o r ith m s   f o r   h alf - ca r   ac tiv e  s u s p en s io n   s y s tem s .   T h e  o p tim ized   PID   co n tr o ller   s h o wed   t h e  b est  o v er all  p er f o r m an ce .   Sweth am ar ai  an d   L a k s h m i  [ 1 9 ]   ap p lied   ad a p tiv e  f u zz y   f r ac tio n al - o r d e r   PID   co n tr o ller   to   s tu d y   th e  v ib r atio n   r ed u ctio n   p er f o r m a n ce   c o n tr o l  o f   a  th r ee - d eg r ee - of - f r ee d o m   q u a r ter   ac tiv e   s u s p en s io n   an d   ac h iev es  g o o d   co n tr o l  r esu lts .   T h e   o p tim a l  co n tr o l  p ar am eter s   o b tain ed   b y   t h ese  im p r o v ed   PI D  co n tr o ller s   an d     m eta - h eu r is tic  alg o r ith m s   ca n   im p r o v e  th e  c o n tr o l   ac cu r ac y ,   b u t  th e y   in c r ea s e  th e  co m p l ex ity   o f   th e  co n tr o l  ca lcu latio n   an d   t h e  s o lu tio n   ti m e,   an d   o b tain   lo ca l  o p tim al  s o lu tio n s .   Au to m o b ile  s u s p en s io n   co n t r o l  r eq u i r es  f ast  r ea l - tim e  r es p o n s e.   Alth o u g h   s o m e  co m p l ex   co n tr o l  m eth o d s   ca n   ac h ie v e  h ig h   ac c u r ac y ,   th eir   co m p u tatio n al  b u r d en   lim its   r ea l - tim e  p er f o r m a n ce .   Fu zz y   co n tr o l   u s es  ex p er t  k n o wled g e  f o r   r ap id   in f er e n ce ,   wh ile  PID   c o n tr o l  h as  a   s im p le  an d   p r ac tical  s t r u ctu r e.   T h er ef o r e,   co m b in in g   f u zz y   co n tr o l  wit h   PID   co n tr o l  ca n   im p r o v e  t h e  r ea l - tim e  v ib r atio n   r ed u ctio n   p e r f o r m an ce   o f   s em i - ac tiv e  s u s p en s io n .   T h e  p r o p o s ed   f u zz y - PID   s ch e m e  is   co m p ar ed   with   p ass iv e  s u s p en s io n   an d   co n v en tio n al  PID   co n tr o l u n d er   s in u s o id al  ex citatio n s   o f   2   c m ,   6   cm ,   a n d   1 0   c m ,   as  well  a s   I SO  8 6 0 8   r an d o m   r o a d   i n p u ts .   B o d y   a cc e le r at io n ,   s u s p e n s i o n   t r a v el,   an d   ti r e   d e f le cti o n   ar e  a n al y ze d   to   e v a lu a te  its   p er f o r m a n c e.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .     Se m i - a ct iv e   s us pen s io n  m o del   T h e  2 - d e g r ee - of - f r ee d o m   q u a r ter - ca r   s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   s y s tem   with   v er tical  v ib r atio n   in clu d es  s p r u n g   m ass   an d   d is p lace m en t  ( ,   ) ,   u n s p r u n g   m ass   an d   d is p lac em en t  ( , ) ,   ac tu ato r   d am p in g   f o r c e  ( ) ,  d a m p in g   co e f f i ci en t  ( ) ,   s p r i n g   s tif f n ess   ( ) ,   a n d   ti r e   s ti f f n ess   a n d   d is p la ce m e n t  ( , ) ,   as   s h o w n   i n   Fig u r e  1 .   T h e  s p r u n g   m ass   r ep r es en ts   t h e   v e h ic le   b o d y ,   wh e r e as  th e  u n s p r u n g   m ass   m ai n l y   r ep r es e n ts   t h e   wh e el   a n d   ass o c iat e d   s u s p e n s io n   c o m p o n e n ts .   T h e   i n t e r a cti o n   am o n g   t h e   s u s p e n s i o n   s p r in g ,   c o n t r o lla b l e   d a m p i n g   f o r c e,   a n d   ti r e   s ti f f n e s s   d ete r m i n es   t h e   v e r tic al   d y n a m ic   r es p o n s e  o f   t h e  s y s t em   t o   r o a d   d is t u r b a n c es.           Fig u r e  1 .   Sem i - ac tiv e  s u s p e n s io n   [ 2 0 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 3 8 - 1 0 4 9   1040   Acc o r d in g   to   New to n ’ s   s ec o n d   law,   th e  q u ar ter - ca r   s u s p en s io n   m o d el  is   f o r m u lated   u n d er   th e   ass u m p tio n s   th at  th e  s u s p en s i o n   s p r in g   an d   tire   s tiff n ess   r e m ain   lin ea r   with in   th e  o p er ati n g   r a n g e .   A n d   th at   th e  tire   m ain tain s   co n tact  wit h   th e  r o ad   s u r f ac e .   T ak in g   t h e  s tati c  eq u ilib r iu m   p o s itio n   as  th e  r ef er en ce ,   th e   d y n am ic  e q u atio n s   o f   th e  s p r u n g   an d   u n s p r u n g   m ass es c an   b e  ex p r ess ed   as ( 1 )   a n d   ( 2 )   [ 2 0 ] .     ̈ = − ( − ) − ( ̇ − ̇ ) −   ( 1 )     ̈ = ( − ) + ( ̇ − ̇ ) − ( − ) +   ( 2 )     2 . 2 .     M a g net o rheo lo g ica l da m per  m o del   T h er e  ar e   two   t y p es  o f   MR  d am p in g   m o d elin g :  p a r am etr ic   m o d el   an d   n o n - p a r am etr ic  m o d el.   T h e   p ar am etr ic  m o d el  is   m o r e  ac cu r ate  in   d escr ib in g   t h e  d y n am ic  ch ar ac ter is tics   o f   th e  MR  d am p er   an d   co n v en ie n t  f o r   a n aly zin g   a n d   u n d e r s tan d in g   t h e  wo r k in g   p r in cip les  o f   th e  d am p e r .   Sp en ce r ’ s   m o d if ie d     B o u c - W en   m o d el,   as  s h o wn   i n   Fig u r e   2 ,   is   a d o p ted   to   d escr ib e  th e  h y s ter etic  b e h av io r   o f   MR  d am p er   [ 2 1 ] .   T h is   m o d el  p r o v i d es  a  g o o d   f i t  to   ex p er im en tal  d ata  an d   ef f ec tiv ely   ca p tu r es  th e  n o n li n ea r   f o r ce - v elo city   r esp o n s e.   T h e  g o v e r n in g   eq u at io n s   ar e  g iv e n   in   ( 3 )   to   ( 9 ) .     = 1 × ̇ + 1 × ( − 0 )   ( 3 )     ̇ = − × | ̇ − ̇ | × × | | − 1 − ( ̇ − ̇ ) × | | + ( ̇ − ̇ )   ( 4 )     ̇ = 1 0 + 1 (  + 0 × ̇ + 0 ( − ) )   ( 5 )     = + ×   ( 6 )     0 = 0 + 0 ×   ( 7 )     1 = 1 + 1 ×   ( 8 )     ̇ = − ( − )   ( 9 )     W h er e    an d   ̇   d en o te   th e  r elativ e  d is p lace m en t  a n d   v elo cit y   o f   th e  MR  d am p er ,   r esp ec t iv ely ;   1   is   th e  ac cu m u lato r   s tiff n ess ;  0   r ep r esen ts   th e  v is co u s   d am p in g   c o ef f icien t  at  h ig h   v elo city ;   1   d en o te s   th e  d am p in g   co ef f icien t  o f   th e   lo w - v el o ci ty   v is co u s   elem en t ;  0   an d   0   ar e  th e  lin ea r   s p r in g   s tiff n e s s   an d   in itial  d is p lace m en t,  r esp ec tiv ely ;     an d   ̇   ar e  th e  d is p lace m en t  an d   v e lo city   o f   th e  in ter n al  v is co u s   elem en t;     is   h y s ter etic  r esto r in g   v ar iab le ;    is   th e  o u t p u t  o f   th e   f ir s t - o r d er   f ilter ;    is   th e  in p u t   v o ltag e ;    is   th e   tim e   co n s tan t .   an d   ,   ,  ,  ,  ,  0 ,  1 ,   1 ,  an d     ar e  em p ir ical  c o n s tan ts   r elate d   to   th e   MR  f lu id   p r o p er ties   an d   d am p e r   s tr u ctu r e.   T ab le  1   lis ts   th e  MR  d am p er   p ar am eter s ,   wh ich   ar e  th e  p ar am eter s   f itted   an d   v er if ied   b y   Gao   et  a l .   [ 2 2 ]   th r o u g h   ex p er im en ts   to   ac cu r ately   d escr ib e  th e  m ec h an ical  p r o p er ties   o f   th e  MR d am p er .           Fig u r e  2 .   Sp e n ce r ’ s   m o d if ied   B o u c – W en   m o d el  [ 2 1 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       I mp r o vin g   r id e  co mfo r t o f sem i - a ctive   s u s p en s io n   w ith   ma g n eto r h eo lo g ica l d a mp er b y  …   ( Zh a n g   K u n lu n )   1041   T ab le  1 .   MR d am p e r   p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   U n i t   P a r a me t e r   V a l u e   U n i t     1 9 2 1 . 1   N / m   k 1   1 . 7 5   N / m   a   5 8 8 2 . 5   N/ ( m V )     3 6 3 3 2 . 1   m - 2   0 a   6 5 1 . 5   N   s/ m     3 6 3 3 2 . 1   m - 2   0   1 0 4 3 . 7 6   N   s/ m V   Α   1 5 5 . 3 2   -   1 a   2 0 8 9 . 3   N   s/ m   X 0   0 . 2 4 8   m   1   1 4 3 8 4 . 9   N   s/ m V   n   2   -   0   1 9 4 0 . 4   N / m   η   60   s - 1       2 . 3 .     F uzzy - pro po rt io na l - inte g ra l - deriv a t iv e   co ntr o ller   Fu zz y - PID   co n tr o l  is   f o r m ed   b y   ad d in g   f u zz y   co n t r o l  to   PID   co n tr o ller .   T h e  f u zz y   co n tr o l  tak es  th e   b o d y   d is p lace m en t  er r o r   an d   t h e  b o d y   d is p lace m en t  e r r o r   c h an g e  r ate  as  in p u t  v ar ia b les.  Af ter   f u zz if icatio n ,   f u zz y   r ea s o n in g ,   an d   d ef u zz if icatio n ,   th e  PID   c o n tr o l   g ain s   △ ,  △ ,   an d   △   ar e  o b tain ed   to   ac h i ev e  r ea l - tim e  ad ju s tm en t   o f   PID   p ar am eter s   an d   in c r ea s e  co n t r o l  ef f icien cy   an d   r o b u s tn ess .   Ma th em atica l  m o d el   o f   f u zz y - PID   co n t r o l   is   as in   ( 1 0 ) .     = ( + ∆ ) ( ) + ( + ∆ ) ∫ ( ) .  + ( + ∆ )  ( )   ( 1 0 )     W h er e    is   th e   PID   o u t p u t  c o n t r o l  v a r iab le,   a n d   ,  ,   an d     ar e  t h e  PID   co n tr o l  p ar am eter s .   Fig u r e  3   s h o ws  th e  s im u latio n   m o d el  o f   p ass iv e,   PID   co n tr o ller ,   a n d   f u zz y   PID   c o n tr o ller   ap p l ied   to   th e  v eh icle     s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   s y s tem   in   MA T L AB /Si m u lin k .   T h e  p ass iv e  s u s p en s io n   h as  n o   c o n tr o l  a n d   o n ly   r elies   o n   its   o wn   f ix in g   m ec h a n is m   to   r ed u ce   v ib r atio n .   T h e  PID   co n tr o ller   is   a  f ee d b ac k   c o n tr o ller .   Af ter   m u ltip le   s im u latio n s ,   th e  co n tr o l  p ar a m eter s     =   3 ,     =   0 . 1 5 ,   an d     =   0 . 1   ar e  d eter m in e d .   T h e  f u zz y   PID   a d ju s t s       =   3 ,     =   0 . 1 5 ,   an d     =   0 . 1   th r o u g h   f u zz y   c o n tr o l to   ac h iev e  n o n lin ea r   co n tr o l.  T h e  f u zz y   c o n tr o ller   is   s e t   with   two   in p u ts   an d   th r ee   o u tp u ts .   I ts   in p u t  m em b er s h ip   f u n ctio n s   ar e   d eter m in ed   f r o m   t h e  b o d y   d is p lace m en t e r r o r   an d   its   r ate  o f   ch an g e  u n d er   t h e  1 0   cm   s in u s o id al  r o ad   p r o f ile.   Gain   o f   er r o r   ( GE )   a n d   g ai n   o f   ch an g e  in   e r r o r   ( GC E )   ar e  s et  to   m ap   th e  in p u t  v a r iab les  o f   o th e r   r o a d   p r o f iles   to   th e  m em b er s h ip   r a n g es ,   an d   p ar a m eter     is   ad d ed   to   ad j u s t th e  co n tr o l  g ain   p a r am eter   o f   th e  f u zz y   lo g ic  o u t p u t.           Fig u r e  3 .   Sem i - ac tiv e  s u s p e n s io n   co n t r o l sy s tem       T h e  f u zz y   r u le   b ase  ca n   b e  c o n s tr u cted   u s in g   d if f er en t   lin g u is tic  s ets,  s u ch   as  s ev en   lev els ( NB ,   NM ,   NS,   Z,   PS,   PM,   an d   P B ) ,   f iv e  lev els  ( N B ,   NS,   Z,   PS,   an d   PB ) ,   o r   th r ee   lev els  ( H,   M,   an d   L)  [ 1 ] ,   [ 2 3 ] .  Alth o u g h   a  lar g er   n u m b er   o f   l in g u is tic  lev els  m ay   im p r o v e  co n tr o l  ac cu r ac y ,   it  also   in cr e ases   co m p u tatio n al  co m p lex ity .   C o n s id er in g   th e  r ea l - tim e  r eq u ir e m en t  o f   v eh ic le  v ib r atio n   co n tr o l,  t h is   s tu d y   ad o p ts   th e  th r ee - lev el  s et  ( H,   M,   an d   L ) ,   r ep r es en tin g   h ig h ,   m e d iu m ,   a n d   l o w,   r esp ec tiv ely .   T h e  co r r esp o n d in g   f u zz y   r u les  ar e   estab lis h ed   b ased   o n   ex p er t k n o wled g e,   as sh o wn   in   T ab le  2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 3 8 - 1 0 4 9   1042   T ab le  2 .   Fu zz y   co n tr o l r u le  b a s e  with   th r ee   lin g u is tic  lev els   e   \   de   H i g h   M e d i u m   Lo w   H i g h   HHH   H M H   H LH   M e d i u m   M H H   M M M   M M L   Lo w   LH H   LM L   LLL       Fig u r e  4   s h o ws  th e  s tr u ctu r e  o f   th e  f u zz y   co n tr o ller .   T h e  tr ian g u lar   m em b er s h ip   f u n ctio n   ( tr im f )   is   u s ed ,   with   Ma m d an i  in f er en ce   an d   ce n tr o id   d e f u zz if icatio n .   T h e  f u zz y   co n tr o ller   o u t p u ts   th e  g ain   in cr em en ts   ( △ ,  △ ,  an d   △ )   f o r   th e  PID   co n tr o ll e r .   T h e  f u zz y   in f e r en ce   p r o ce s s   ca n   b e  ex p r ess ed   as   f o llo ws:   i f    e  =  L   an d   d e  =  M ,   t h en   △   =  L ,   △   =  M,   an d   △   =  L .   T h e  co r r esp o n d in g   r u les ar e  s h o wn   in   T ab le  2 .   I f   th e  in p u t  er r o r   an d   th e  e r r o r   c h an g e  r ate  ar e  L   an d   M,   th en   ,  ,   an d     ar e   L ,   M,   an d   L ,   r esp ec tiv ely .   Use   “ ce n tr o id ”   t o   o b tain   th e  e x ac t   v alu es  o f   th e  c o r r esp o n d in g   m em b er s h ip   i n ter v al.   Su p er i m p o s e  th em   o n   th e  PID   co n tr o l p a r am eter s   to   ac h i ev e  co n tr o l o f   n o n lin ea r   s y s tem s .           Fig u r e  4 .   Fu zz y   co n tr o l c o n tr o ller       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T im e - d o m ain   an d   f r eq u e n c y - d o m ai n   s im u latio n s   wer e   co n d u cted   to   c o m p ar e   th e  p ass iv e  s u s p en s io n ,   co n v en ti o n al  PID   co n tr o ller ,   an d   p r o p o s ed   f u zz y - PID   co n tr o ller .   T h e  s in u s o id a l  r o ad   in p u ts   wer e  s et  with   am p litu d es   o f   2   cm ,   6   cm ,   an d   1 0   cm   at   a   f r eq u en cy   o f   1   Hz.   T h e   r a n d o m   r o ad   in p u t  was  g en er ate d   ac co r d in g   to   th e  I SO  8 6 0 8   c lass   B   p r o f ile  u s in g   wh ite  n o is e  [ 2 4 ] ,   with   th e  v eh icle  s p ee d   s et  to   2 0   m /s .   Su s p en s io n   p er f o r m an ce   is   ev alu ated   b y   t h e  r o o t  m ea n   s q u ar e  ( R MS)   an d   s tead y - s tate  p ea k   v alu es  o f   th e   v eh icle  b o d y   ac ce ler atio n ,   s u s p en s io n   tr a v el ,   an d   tire   d e f lectio n .   T h e  s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   p ar am eter   s ettin g s   ar e:     =  2 9 0   k g ,     =   4 0   k g ,     =  1 8 , 0 0 0   N/m ,     =  2 1 0 , 0 0 0   N/m ,   an d     = 1 , 0 0 0   N· s /m .     3 . 1 .    Sin us o ida l r o a d pro f iles   s im ula t io n   Fig u r es  5   to   7   s h o w  th e   tim e  r esp o n s es  an d   p ea k   v alu es  o f   th e  ev alu atio n   in d ices  u n d e r   s in u s o id al  r o ad   i n p u ts   with   d if f er e n t  am p litu d es.  Ov er all,   t h e  f u zz y - PI D  co n tr o ller   ac h iev es  t h e  b est   p er f o r m an ce .   T h is   is   b ec au s e  p ass iv e  s u s p en s io n   h as  f ix ed   d am p in g ,   wh ile  th e  co n v en tio n al  PID   co n tr o ller   u s es  f ix ed   g ain s   an d   h as  lim ited   ad a p tab ilit y .   I n   co n tr ast,  th e  f u zz y - PID   co n tr o ll er   ad ju s ts   th e   PID   g ain s   th r o u g h   f u zz y   in f e r en ce ,   en ab lin g   b etter   ad ap tatio n   t o   n o n lin ea r   s u s p en s io n   d y n a m ics an d   d if f er en t r o ad   e x citatio n s .     Fo r   th e  2   cm   s in u s o id al  r o a d   p r o f ile,   th e   f u zz y - PID   co n tr o ller   p r o d u ce s   th e   s m allest  ev alu atio n   in d ices  ( Fig u r e  5 ) .   T h e  p ea k   b o d y   ac ce ler atio n   is   r ed u ce d   to   0 . 9 3   m /s 2 ,   wh ich   is   0 . 2 5   m /s 2   an d   0 . 9 7   m /s 2   lo wer   th an   th o s e  o f   th e  PID   co n tr o ller   an d   p ass iv e  s u s p en s io n ,   r esp ec tiv ely .   Su s p en s io n   tr av el  an d   tire   d ef lectio n   ar e   also   s u b s tan tial ly   r ed u ce d ,   i n d icatin g   th at  th e  p r o p o s ed   c o n tr o ller   ca n   im p r o v e   r id e   co m f o r t  wh ile  m ain tain in g   b etter   s u s p en s io n   s tab ilit y   u n d er   s m all - a m p litu d e  ex citatio n .   T h is   b en e f it  is   also   s u p p o r ted   by  Li   et  a l .  [ 1 2 ] ,   wh o   s h o wed   th at  s elf - tu n in g   co n tr o l  r ed u c ed   b o d y   ac ce ler ati o n ,   s u s p en s io n   d ef lectio n ,   an d   tire   d is p lace m en t in   an   MR sem i - ac tiv e  s u s p en s io n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       I mp r o vin g   r id e  co mfo r t o f sem i - a ctive   s u s p en s io n   w ith   ma g n eto r h eo lo g ica l d a mp er b y  …   ( Zh a n g   K u n lu n )   1043                 Fig u r e  5 .   T im e   r esp o n s e  an d   p ea k   v alu es o f   th e  ev alu atio n   in d ices o n   2   cm   am p litu d e  s in u s o id al  r o ad   p r o f ile       Fo r   th e  6   cm   s in u s o id al   r o ad   p r o f ile,   th e  s u p e r io r ity   o f   t h e  f u zz y - PID   co n tr o ller   r em ai n s   ev id en t   ( Fig u r e  6 ) .   T h e  p ea k   b o d y   ac ce ler atio n   is   r ed u ce d   to   3 . 0 1   m /s 2 ,   wh ich   is   0 . 9 8   m /s 2   an d   2 . 7 0   m /s 2   lo wer   th a n   th o s e  o f   th e  PID   co n tr o ller   an d   p ass iv e  s u s p en s io n ,   r esp ec tiv ely .   T h e  ad ap ti v e  g ain   ad ju s tm en t  p r o v id e d   b y   f u zz y   lo g ic  b ec o m es  in cr ea s in g ly   b en ef icial  as  r o a d   e x citatio n   b ec o m es  s tr o n g er .   T h e  r ed u ctio n s   in   s u s p en s io n   tr av el   an d   t ir e   d e f lectio n   f u r th er   in d icate   th at  th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   ca n   s u p p r ess   ex ce s s iv e   s u s p en s io n   m o tio n   with o u t c a u s in g   o b v io u s   d eter io r atio n   in   tire - r o ad   c o n tact  p er f o r m a n ce .                     Fig u r e  6 .   T im e   r esp o n s e  an d   p ea k   v alu es o f   th e  ev alu atio n   in d ices o n   6   cm   am p litu d e  s in u s o id al  r o ad   p r o f ile   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 3 8 - 1 0 4 9   1044   Fo r   th e   1 0   cm   s in u s o id al  r o a d   p r o f ile,   th e  f u zz y - PID   co n tr o ller   s till   m ain tain s   s u p e r io r   v ib r atio n   s u p p r ess io n   ( Fig u r e  7 ) .   T h e  p ea k   b o d y   ac ce ler atio n   is   r e d u c ed   to   5 . 2 5   m /s 2 ,   wh ich   is   1 . 4 7   m /s 2   a n d   2 . 7 0   m /s 2   lo wer   th an   th o s e  o f   t h e  PID   c o n tr o ller   an d   p ass iv e  s u s p en s io n ,   r esp ec tiv ely .   Alth o u g h   th e   v ib r atio n   in ten s it y   in cr ea s es with   r o ad   am p litu d e ,   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   s till   ef f ec tiv ely   lim its   th e  g r o wth   o f   ev alu atio n   in d ices.  T h is   s u g g ests   th at  th e  f u zz y - P I D  co n tr o ller   h as st r o n g er   r o b u s tn ess   u n d er   lar g e - a m p litu d e  r o ad   d is tu r b an ce s .                     Fig u r e  7 .   T im e   r esp o n s e  an d   p ea k   v alu es o f   th e  ev alu atio n   in d ices o n   1 0   cm   am p litu d e  s in u s o id al  r o ad   p r o f ile       T ab le  3   q u an titativ ely   co n f ir m s   th e  s u p er io r   p er f o r m an c e  o f   th e  p r o p o s ed   f u zz y - PI D  m eth o d .   C o m p ar ed   with   p ass iv e  s u s p en s io n ,   it  r ed u ce s   b o d y   a cc eler atio n   b y   4 6 . 9 7 %,  4 4 . 5 6 %,  an d   4 2 . 3 5 %,   s u s p en s io n   tr av el  b y   6 8 . 3 6 %,   6 3 . 2 4 %,  an d   6 0 . 7 1 %,  an d   ti r e  d ef lectio n   b y   4 4 . 0 0 %,  4 1 . 7 6 %,  an d   3 9 . 7 0 %  u n d er   t h e  2   c m ,   6   c m ,   an d   1 0   cm   s in u s o id al  r o a d   p r o f iles ,   r esp ec tiv ely .   I t  also   ac h iev es  lo wer   R MS  v alu es  th an   th e  PID   co n tr o ller   f o r   a ll  ev alu atio n   i n d ices,  d em o n s tr atin g   th at  f u zz y   g ain   a d ju s tm en t  en h a n ce s   th e   ad ap tab ilit y   an d   s tab ilit y   o f   th e  s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   s y s tem .       T ab le  3 .   Su s p en s io n   p er f o r m a n ce   o f   s in u s o id al  r o ad   p r o f iles   Ev a l u a t i o n   i n d e x   R o a d   p r o f i l e s  ( c m)   P a ssi v e   P I D   F u z z y - P I D   R M S   F u z z y - P I D   w i t h   r e sp e c t   t o   p a ss i v e   ( %)   R M S   F u z z y -   P I D   w i t h   r e sp e c t   t o   P I D   ( %)   R M S   B o d y   a c c e l e r a t i o n   ( m· s - 2 )   2   1 . 1 9   4 6 . 9 7   0 . 7 6 9   1 7 . 9 1   0 . 6 3 2   6   3 . 5 7   4 4 . 5 6   2 . 6 0   2 3 . 9 1   1 . 9 8   10   5 . 9 6   4 2 . 3 5   4 . 4 0   2 1 . 9 2   3 . 4 3   S u sp e n s i o n   t r a v e l   ( m)   2   1 . 9 5 E - 02   6 8 . 3 6   9 . 4 6 E - 03   3 4 . 7 2   6 . 1 7 E - 03   6   5 . 8 5 E - 02   6 3 . 2 4   3 . 4 9 E - 02   3 8 . 2 8   2 . 1 5 E - 02   10   9 . 7 5 E - 02   6 0 . 7 1   5 . 9 0 E - 02   3 5 . 0 7   3 . 8 3 E - 02   T i r e   d e f l e c t i o n   ( m)   2   1 . 7 4 E - 03   4 4 . 0 0   1 . 1 6 E - 03   1 5 . 9 6   9 . 7 6 E - 04   6   5 . 2 3 E - 03   4 1 . 7 6   3 . 8 9 E - 03   2 1 . 7 6   3 . 0 4 E - 03   10   8 . 7 1 E - 03   3 9 . 7 0   6 . 5 7 E - 03   1 9 . 9 9   5 . 2 5 E - 03       3 . 2 .     Ra nd o m   ro a d pro f iles   s im ula t io n   Fig u r e  8   s h o ws  th e  tim e  r esp o n s es  o f   th e  ev alu atio n   in d ices  u n d er   th e  I SO  8 6 0 8   r an d o m   r o a d   p r o f ile.   C o m p a r ed   with   th e  s i n u s o id al  r o a d   p r o f iles ,   th e  d if f er en ce   b etwe en   t h e  f u zz y - PI D  co n tr o ller   an d   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       I mp r o vin g   r id e  co mfo r t o f sem i - a ctive   s u s p en s io n   w ith   ma g n eto r h eo lo g ica l d a mp er b y  …   ( Zh a n g   K u n lu n )   1045   PID   co n tr o ller   is   s m aller   u n d er   r an d o m   e x citatio n .   Ho wev er ,   b o th   co n t r o lled   s u s p en s io n   s y s tem s   p er f o r m   b etter   th an   th e  p ass iv e  s u s p en s io n .                   Fig u r e  8 .   T im e   r esp o n s e  o f   th e   ev alu atio n   in d ices o n   r a n d o m   r o ad   p r o f ile       As  s h o wn   in   T ab le  4 ,   co m p ar ed   with   th e  p ass iv e  s u s p en s io n ,   th e  f u zz y - PID   co n tr o ller   r e d u ce s   th e  R MS  v alu es  o f   b o d y   ac ce ler a tio n ,   s u s p en s io n   tr av el,   an d   ti r e  d ef lectio n   b y   3 0 . 0 9 %,  4 4 . 4 1 %,  an d   2 5 . 9 7 %,   r esp ec tiv ely ,   wh ile  th e  r e d u cti o n s   r elativ e  to   th e  PID   c o n tr o ller   ar e  1 . 7 7 %,  6 . 3 2 %,  an d   1 . 1 4 %,  r esp ec tiv ely .   T h ese  r esu lts   in d icate   th at  th e  f u zz y - PID   co n tr o ller   s till   ac h iev es  th e  b est  v ib r atio n   r ed u ctio n   p e r f o r m an ce   u n d er   r an d o m   r o a d   ex citatio n ,   alth o u g h   its   im p r o v em en t  o v er   th e   co n v en tio n al   PID   co n tr o ller   is   r elativ ely   lim ited .   T h is   is   m ain ly   b ec au s e  p ass iv e  s u s p en s io n   is   g en er ally   d esig n ed   to   p r o v id e  ac ce p tab le  p er f o r m an ce   o n   r an d o m   r o ad   s u r f ac es,  an d   r an d o m   e x citatio n   co n tain s   m o r e  co m p lex   f r e q u en c y   co m p o n en ts ,   wh ich   m a y   wea k en   th e  ad v an tag e  o f   f u zz y   g ain   ad j u s tm en t.  Nev er th ele s s ,   th e  lo west  R M S  v alu es  o b tain ed   b y   f u zz y - PID   co n tr o ller   co n f ir m   its   ef f ec tiv en ess   an d   s tab ilit y   u n d er   r an d o m   r o ad   c o n d itio n s .   Min   an d   W ei   [ 2 5 ]   s im ilar ly   d em o n s tr ated   th at  r o ad - d ep e n d en t  ad ap tatio n   o f   MR  d am p er   co n tr o l  p ar am eter s   ca n   im p r o v e  s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   p er f o r m an ce   b y   e n ab lin g   th e  c o n tr o ller   t o   r esp o n d   t o   v ar iatio n s   in   r o a d   ex citati o n .       T ab le  4 .   Su s p en s io n   p er f o r m a n ce   o f   r an d o m   r o a d   p r o f iles   Ev a l u a t i o n   i n d e x   P a ssi v e   P I D   F u z z y - P I D   R M S   F u z z y - P I D   w i t h   r e sp e c t   t o   p a ss i v e   ( %)   R M S   F u z z y - P I D   w i t h   r e sp e c t   t o   P I D   ( %)   R M S   B o d y   a c c e l e r a t i o n   ( m· s - 2 )   0 . 1 4 9   3 0 . 0 9   0 . 1 0 6   1 . 7 7   0 . 1 0 4   S u sp e n s i o n   t r a v e l   ( m)   3 . 1 2 E - 03   4 4 . 4 1   1 . 8 5 E - 03   6 . 3 2   1 . 7 4 E - 03   T i r e   d e f l e c t i o n   ( m)   2 . 1 1 E - 04   2 5 . 9 7   1 . 5 8 E - 04   1 . 1 4   1 . 5 6 E - 04       3 . 3 .     F re qu ency   do ma in a na l y s is   Fre q u en cy - d o m ai n   an al y s is   is   co n d u cted   to   f u r th e r   ex a m in e  th e  v ib r atio n   s u p p r ess io n   p e r f o r m a n ce   o f   th e  th r ee   s u s p en s io n   s y s tem s .   Acc o r d in g   to   I SO  2 6 3 1 - 5 :2 0 1 8 ,   b o d y   ac ce ler atio n   is   an   im p o r tan t  in d icato r   f o r   ev alu ati n g   r id e   co m f o r t.  T h er ef o r e ,   th e  p o wer   s p e ctr al  d en s ity   o f   b o d y   ac ce ler atio n   w as  an aly ze d   u n d er   d if f er en t  r o ad   p r o f iles .   Fig u r e  9   s h o ws  th at  th e  f r eq u en cy - d o m ain   r esu lts   ar e  co n s is ten t  wit h   th e  tim e - d o m ai n   an aly s is .   T h e  p ass iv e  s u s p en s io n   ex h i b its   th e  h ig h est s p ec tr a l r esp o n s e,   in d icatin g   th at  r o a d   ex citatio n   is   m o r e   d ir ec tly   tr an s m itted   to   th e  v e h icle  b o d y .   T h e  PID   co n tr o ller   r ed u ce s   th e  s p ec tr al  am p lit u d e  to   s o m e  ex ten t,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 3 8 - 1 0 4 9   1046   wh er ea s   th e  f u zz y - PID   co n tr o ller   p r o d u ce s   th e  lo west  s p ec tr al  r esp o n s e  u n d er   th e  s a m e  r o ad   c o n d itio n s .   Fig u r es  9 ( a)   to   9 ( c )   s h o w  th e   r esp o n s es  u n d e r   2 ,   6 ,   an d   1 0   c m   s in u s o id al  r o ad   ex citatio n s ,   r esp ec tiv ely ,   wh ile   Fig u r e  9 ( d )   p r esen ts   th e  r esp o n s e  u n d er   a  r a n d o m   r o ad   p r o f ile.   T h is   im p r o v em en t  is   m ain ly   attr ib u ted   to   th e   ad ap tiv e  ad j u s tm en t  o f   PID   g ain s   b y   f u zz y   lo g ic,   wh ich   en ab le s   th e  co n tr o ller   t o   p r o v id e  m o r e  s u itab le   d am p in g   co n tr o l  ac c o r d in g   to   th e  d is p lace m en t  e r r o r   an d   its   ch an g e  r ate.   Xio n g   et  a l .  [ 2 6 ]   lik ewise  r ep o r ted   th a t  ad ap tiv e   co n t r o l  o f   MR   s em i - ac tiv e  s u s p en s io n   ca n   ef f ec tiv ely   r e d u ce   v eh icle - b o d y   v i b r atio n   u n d er   v ar y in g   r o a d   ex citatio n s ,   s u p p o r tin g   t h e  b en e f it  o f   a d ap tiv e  d am p in g   r eg u latio n   f o r   v ib r atio n   s u p p r ess io n .   T h er ef o r e,   th e  p r o p o s ed   f u zz y - PID   co n tr o ller   ca n   m o r e  ef f e ctiv ely   r ed u ce   th e  v i b r atio n   e n er g y   tr an s m itted   to   th e  s p r u n g   m ass ,   th er eb y   im p r o v in g   r id e  co m f o r t a n d   f u r th er   v er if y in g   its   v ib r atio n   r ed u cti o n   ca p a b ilit y .           ( a)   ( b )           ( c)   ( d )     Fig u r e  9 .   Fre q u en cy   r esp o n s es   o f   b o d y   ac ce le r atio n   o n   d if f er en t r o ad   p r o f iles   f o r   f u zz y - PI D,   PID ,   an d   p ass iv e   s u s p en s io n   s y s tem s : ( a)   2   cm   am p litu d e  s in u s o id al ,   ( b )   6   c m   am p litu d e  s in u s o id al ,     ( c)   1 0   cm   am p litu d e  s in u s o id a l ,   an d   ( d )   r a n d o m       4.   CO NCLU SI O N   A  f u zz y - PID   co n tr o l  s tr ateg y   is   p r o p o s ed   f o r   a  s em i - ac tiv e   s u s p en s io n   s y s tem   with   a n   M R   d am p er .   B y   co m b in in g   th e  r o b u s tn ess   o f   PID   co n tr o l  with   th e  ad ap tiv e  ad ju s tm en t  ca p ab ilit y   o f   f u zz y   lo g ic,   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   im p r o v es  v ib r atio n   r ed u ctio n   p er f o r m an ce   u n d er   d if f e r en t  r o ad   e x citatio n s .   MA T L AB /S im u lin k   s im u latio n s   wer e  co n d u cted   u n d er   s in u s o id al  r o ad   in p u ts   an d   a n   I SO  8 6 0 8   r an d o m   r o a d   p r o f ile.   C o m p a r ed   with   p ass iv e  s u s p en s io n ,   th e  f u zz y - PI D  co n tr o ller   r e d u ce s   th e  R MS  v alu e  o f   b o d y   ac ce ler atio n   b y   4 6 . 9 7 %,   4 4 . 5 6 %,  4 2 . 3 5 %,  a n d   3 0 . 0 9 %  u n d e r   th e   f o u r   r o ad   c o n d i tio n s ,   r esp ec tiv ely .   C o m p ar ed   with   th e  c o n v e n tio n al  PID   co n t r o ller ,   t h e  co r r es p o n d in g   r ed u ctio n s   ar e  1 7 . 9 1 %,  2 3 . 9 1 %,  2 1 . 9 2 %,  an d   1 . 7 7 %,  r esp ec tiv el y .   T h es e  r esu lts   co n f ir m   t h at  th e  p r o p o s ed   m eth o d   ca n   e f f ec tiv ely   r ed u ce   v e h icle  b o d y   v ib r atio n   an d   im p r o v e  r id e  co m f o r t.  Fu t u r e  wo r k   m ay   f u r th er   in v esti g ate  ex p er im e n tal  v alid atio n   an d     r ea l - tim e  im p lem en tatio n   o f   t h e  p r o p o s ed   co n t r o l  s tr ateg y .   T h is   m eth o d   ca n   also   b e   ap p li ed   to   o th er   ar ea s   o f   f ast m o tio n   co n tr o l  s u ch   as r o b o t m o tio n   an d   u n m a n n ed   ae r i al  v eh icle  ( UAV)   f lig h t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       I mp r o vin g   r id e  co mfo r t o f sem i - a ctive   s u s p en s io n   w ith   ma g n eto r h eo lo g ica l d a mp er b y  …   ( Zh a n g   K u n lu n )   1047   ACK NO WL E DG M E N T S   T h e  au th o r s   wo u ld   lik e  to   th an k   Un iv er s iti   Pu tr a  Ma lay s i a  an d   th e  Ma lay s ian   Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   f o r   th ei r   co n tin u o u s   s u p p o r t in   th e  r esear ch   wo r k .         F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   wo r k   was  s u p p o r ted   i n   p ar t  b y   th e  Ger a n   I n s en tif  Pu tr a  Sis waz ah   ( GP - I PS )   f u n d   at  g r an t  n u m b er :  800 - 2 /1 /2 0 2 1 /GP - I P S/9 6 9 7 0 0 0 .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Z h an g   Ku n lu n   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓     Aziz an   As’a r r y   ✓   ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   L iu cu n   Z h u   ✓     ✓   ✓       ✓       ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   Ab d u l A ziz  Hair u d d in       ✓     ✓       ✓     ✓         ✓   Mo h d   Kh air   Hass an     ✓     ✓     ✓         ✓     ✓       M o h d   Z ar h am d y   M d   Z a i n           ✓     ✓       ✓       ✓       C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  au th o r s   co n f ir m   th at  th e  d ata  s u p p o r tin g   th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab le  with in   th e  ar ticle  an d   its   s u p p lem en tar y   m ater ia ls .         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   K .   Zh a n g ,   A .   A s’ a r r y ,   L.   Z h u ,   A .   A .   H a i r u d d i n ,   M .   K .   H a ssa n ,   a n d   M .   Z.   M .   Z a i n ,   “ E n h a n c i n g   r i d e   c o mf o r t   o f   s e mi - a c t i v e   su sp e n si o n   t h r o u g h   c o l l a b o r a t i o n   c o n t r o l   u si n g   d u n g   b e e t l e   o p t i mi z e r   o p t i mi z e d   f u z z y   P I D   c o n t r o l l e r , ”   A d v a n c e s  i n   Me c h a n i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 6 8 7 8 1 3 2 2 5 1 3 1 4 3 3 2 .   [ 2 ]   L.   Zh a n   e t   a l . ,   “ D e e p   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g - b a se d   smar t   v i b r a t i o n   c o n t r o l   f o r   ma g n e t o r h e o l o g i c a l   s u s p e n si o n   c o n s i d e r i n g   n o n l i n e a r   d y n a m i c s, ”   S m a r t   Ma t e r i a l s   a n d   S t r u c t u r e s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   6 ,   J u n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 3 6 1 - 6 6 5 X / a d d f 2 2 .   [ 3 ]   Z.   S u n   e t   a l. ,   “ A   st u d y   o n   a   n o n l i n e a r   c o m b i n e d   d u a l   o b j e c t i v e   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   a c t i v e   su s p e n s i o n   s y s t e ms , ”   S m a rt   M a t e r i a l s   a n d   S t ru c t u res ,   v o l .   3 5 ,   n o .   2 ,   F e b .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 3 6 1 - 6 6 5 X / a e 3 e 4 6 .   [ 4 ]   X .   G a o   e t   a l . ,   “ V i b r a t i o n   i s o l a t i o n   c a p a b i l i t y   w i t h   i n t e r v a l   u n c e r t a i n t y   a n d   o p t i mi z a t i o n   o f   sem i - a c t i v e   su sp e n s i o n   b a se d   o n   s e l f - p o w e r e d   m a g n e t o - r h e o l o g i c a l   d a mp e r , ”   Me c h a n i c a l   S y s t e m s   a n d   S i g n a l   Pro c e ss i n g ,   v o l .   2 4 7 ,   M a r .   2 0 2 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . y mss p . 2 0 2 6 . 1 1 3 9 6 9 .   [ 5 ]   M .   L i ,   J .   X u ,   Z.   W a n g ,   a n d   S .   L i u ,   “ O p t i mi z a t i o n   o f   t h e   s e mi - a c t i v e - su sp e n s i o n   c o n t r o l   o f   B P   n e u r a l   n e t w o r k   P I D   b a sed   o n   t h e   sp a r r o w   sea r c h   a l g o r i t h m , ”   S e n s o rs ,   v o l .   2 4 ,   n o .   6 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 4 0 6 1 7 5 7 .   [ 6 ]   M .   S .   R .   M .   S a u f i ,   Z .   A .   A h ma d ,   M .   F .   I s h a m,   a n d   M .   H .   A .   Ta l i b ,   “ M a g n e t o r h e o l o g i c a l   d a m p e r   m o d e l l i n g   w i t h   a   n o n - p a r a me t r i c   a p p r o a c h   o f   o n e - d i me n si o n a l   LS T M   a n d   d i f f e r e n t i a l   e v o l u t i o n , ”   Me c h a n i c s   o f   T i m e - D e p e n d e n t   Ma t e r i a l s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   2 ,     Ju n .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 3 - 0 2 6 - 0 9 8 7 3 - 5.   [ 7 ]   M .   A .   A n sari ,   A .   B i so i ,   a n d   A .   B i sw a s,  “ A n   o v e r v i e w   o f   t h e   e f f e c t i v e   p a r a met e r s  o f   ma g n e t o r h e o l o g i c a l   d a mp e r   f o r   c o n t r o l l i n g   v i b r a t i o n   i n   d y n a mi c   sy st e ms,”   J o u rn a l   o f   Vi b r a t i o n   E n g i n e e ri n g   &  T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   M a r .   2 0 2 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 4 1 7 - 026 - 0 2 3 5 0 - w.   [ 8 ]   M .   Ja l a l n e z h a d   e t   a l . ,   “ I n t e l l i g e n t   s e mi - a c t i v e   se c o n d a r y   s u s p e n si o n   f o r   c a r g o   v e h i c l e s  u s i n g   r o a d   p r o f i l e   p r e - d i a g n o si s  a n d   mag n e t o r h e o l o g i c a l   d a m p i n g , ”   J o u rn a l   o f   V i b ra t i o n   E n g i n e e r i n g   &  T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   5 ,   J u n .   2 0 2 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 4 17 - 026 - 0 2 5 0 3 - x.   [ 9 ]   S .   Je o n g   a n d   Y .   J e o n g ,   “ D e v e l o p me n t   o f   v i r t u a l   r e f e r e n c e - b a se d   p r e v i e w   sem i - a c t i v e   s u s p e n si o n   s y st e m, ”   Ac t u a t o rs ,   v o l .   1 5 ,     n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a c t 1 5 0 1 0 0 6 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.