1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế

46 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây Dựng Hệ Thống Trên Nền Tảng Mô Phỏng Thực Nghiệm Trên Máy Tính Mà Không Cần Trực Tiếp Thiết Kế
Định dạng
Số trang 46
Dung lượng 3,62 MB

Cấu trúc

  • Chương I: Mở đầu (0)
    • 1.1. Tính cấp thiết của đề tài (7)
    • 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn (7)
    • 1.3. Mục tiêu nghiên cứu (7)
  • Chương II: Cơ sở lý thuyết (0)
    • 2.1. Các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ô (8)
    • 2.2. Tần số dao động thích hợp (9)
    • 2.3. Gia tốc thích hợp (9)
    • 2.4. Chỉ tiêu tính êm dịu chuyển động dựa vào gia tốc dao động và thời gian tác động của chúng (10)
    • 2.5. Sơ đồ dao động tương đương của ô tô (10)
    • 2.6. Khái niệm hệ thống treo tích cực (12)
    • 2.7. Cấu tạo và chức năng (12)
    • 2.8. So sánh với những hệ thống treo khác (13)
  • Chương III: Nội dung nghiên cứu (0)
    • 3.2. Thiết lập mụ hỡnh tớnh toỏn ẳ xe và phương trỡnh vi phõn (15)
      • 3.2.1. Mô hình tính toán (15)
      • 3.2.2. Phương trình vi phân của hệ (15)
      • 3.2.3. Thiết lập mô hình mô phỏng trong Simulink (17)
      • 3.2.4. Thiết kế bộ PID cho 1\4 xe (19)
    • 3.3. Mô phỏng full car suspension (22)
      • 3.3.2. Các phương trình vi phân của hệ (25)
      • 3.3.3. Thiết lập mô hình mô phỏng trong Simulink (26)
    • 3.4. Ứng dụng carsim (34)
      • 3.4.1. Thiết lập mô hình mô phỏng trên Carsim (34)
      • 3.4.2. Video mô phỏng (37)
      • 3.4.4. Model simulink (43)
  • Chương IV: Kết luận (0)
    • Hinh 3.19: PID ở cả bốn bánh xe (0)

Nội dung

Cơ sở lý thuyết

Các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ô

Khi ô tô di chuyển trên đường không bằng phẳng, chúng phải chịu những dao động từ bề mặt đường mấp mô Những dao động này không chỉ ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống treo và tuổi thọ của xe mà còn tác động xấu đến sự thoải mái của hành khách.

Độ êm dịu chuyển động của ôtô là khả năng xe di chuyển trên đường với tốc độ nhất định mà không gặp phải va chạm cứng, điều này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người lái, hành khách và các bộ phận của xe.

Hệ thống treo đàn hồi của xe khiến thùng xe dao động khi di chuyển, và sự dao động này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người Trong những điều kiện nhất định, nó có thể dẫn đến các căn bệnh thần kinh và não Ngoài ra, các thông số đặc trưng cho dao động cũng có thể vượt quá giới hạn cho phép, gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe.

Hệ thống treo ôtô có độ đàn hồi hạn chế, dẫn đến việc không đủ khả năng hấp thụ các xung va đập từ bánh xe khi di chuyển trên đường gồ ghề hoặc từ thùng xe khi xe di chuyển không đồng đều Kết quả là, sẽ xảy ra va chạm cứng giữa các chi tiết của phần không được treo và phần được treo.

Va đập cứng xảy ra do tốc độ chuyển động của xe tăng, và để tránh hiện tượng này, cần giảm tốc độ khi di chuyển trên đường xấu Việc lựa chọn thông số hệ thống treo không chính xác có thể dẫn đến hiện tượng cộng hưởng, làm tăng dao động của thùng xe Điều này không chỉ giảm tốc độ trung bình và khả năng chất tải của xe mà còn làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu Ngoài ra, nhiên liệu cũng được tiêu tốn để hấp thụ tải trọng động và dập tắt dao động Tải trọng tác động lên bánh xe dẫn hướng thường xuyên thay đổi do dao động, ảnh hưởng tiêu cực đến điều kiện chuyển động ổn định và tính dẫn hướng của xe.

Độ êm dịu chuyển động của ôtô là một chỉ tiêu quan trọng, phụ thuộc vào kết cấu xe, hệ thống treo, đặc điểm và cường độ lực từ mặt đường, cũng như kỹ thuật lái xe Các thông số như chu kỳ, tần số dao động, biên độ, gia tốc và tốc độ tăng trưởng gia tốc được sử dụng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô.

Từng thông số riêng biệt ảnh hưởng đến cảm giác của con người một cách khác nhau, do đó chưa có chỉ tiêu duy nhất để đánh giá chính xác độ êm dịu chuyển động của ôtô Thay vào đó, cần sử dụng nhiều chỉ tiêu khác nhau để có được đánh giá toàn diện về độ êm dịu chuyển động của xe Dưới đây là một số thông số thường được áp dụng trong việc đánh giá tính êm dịu chuyển động của ôtô.

Tần số dao động thích hợp

Con người từ nhỏ đã quen với nhịp điệu bước đi, với mỗi người có thói quen và vóc dáng khác nhau, dẫn đến sự khác biệt trong cách thực hiện bước đi Trung bình, con người thực hiện 60-85 bước mỗi phút, tương đương với tần số dao động 60-85 lần/phút Ôtô có chuyển động êm dịu khi dao động phát sinh trong khoảng tần số này Do đó, trong thiết kế hệ thống treo, tần số dao động thích hợp được áp dụng là 60-85 lần/phút cho xe du lịch và 85-120 lần/phút cho xe tải.

Gia tốc thích hợp

Chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động của xe được xác định dựa vào giá trị gia tốc thẳng đứng và số lần va đập do độ không bằng phẳng của bề mặt đường gây ra trên mỗi km Để kiểm tra tính êm dịu, ô tô sẽ được cho chạy trên một đoạn đường nhất định, sau đó sử dụng dụng cụ đo để ghi lại số lần va đập trung bình.

Để đánh giá độ êm dịu của xe thí nghiệm, người ta dựa vào hai thông số chính: quãng đường di chuyển 8 km và gia tốc thẳng đứng 2 m/s² So sánh với đồ thị chuẩn, nếu xe chạy trên một loại đường nhất định và ghi nhận được 10 lần va đập/km, ta có thể xác định điểm A trên đồ thị Kết quả cho thấy xe thí nghiệm đạt được độ êm dịu tốt trên loại đường này.

Chỉ tiêu tính êm dịu chuyển động dựa vào gia tốc dao động và thời gian tác động của chúng

Ngồi lâu trên ôtô có thể gây mệt mỏi, giảm năng suất làm việc và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe Các nghiên cứu cho thấy, trong thời gian 8 giờ, con người nhạy cảm nhất với dải tần số từ 4 đến 8Hz Trong dải tần số này, các giá trị gia tốc cho phép được phân loại như sau: dưới 0,1 m/s² là dễ chịu, 0,315 m/s² gây mệt mỏi và 0,63 m/s² có thể ảnh hưởng đến sức khỏe.

Sơ đồ dao động tương đương của ô tô

Khi ôtô di chuyển trên đường không bằng phẳng, dao động của nó trở thành một hệ dao động phức tạp với nhiều bậc tự do Bằng cách gắn hệ trục Oxyz lên ôtô, chúng ta có thể phân tách dao động của thùng xe thành sáu thành phần dao động theo hệ trục này.

Dao động tịnh tiến theo phương thẳng đứng theo trục Oz

Dao động tịnh tiến theo phương dọc theo trục Ox

Dao động tịnh tiến theo phương ngang theo trục Oy

Dao động góc xoay quanh trục nằm dọc Ox

Dao động góc xoay quanh trục nằm ngang Oy

Dao động góc xoay quanh trục thẳng đứng Oz

Hình 2.1:Biểu thị các bậc tự do của xe

Khi phân tích hệ thống treo và điều kiện chuyển động của ô tô, có thể kết luận rằng dao động tịnh tiến theo phương thẳng đứng và dao động góc xoay quanh trục Oy là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến độ êm dịu của chuyển động ô tô Hai loại dao động này có những đặc điểm khác nhau: dao động thẳng đứng có chuyển vị, vận tốc và tốc độ biến thiên đồng nhất ở mọi điểm trên thùng xe, trong khi dao động góc với cùng tần số và góc quay sẽ có chuyển vị, vận tốc và tốc độ biến thiên khác nhau ở các điểm khác nhau Đặc biệt, những điểm xa trọng tâm đàn hồi sẽ có dao động lớn hơn.

Khái niệm hệ thống treo tích cực

Hình 2.2: Mô hình hệ thống treo độc lập

Hệ thống treo là cầu nối giữa khối lượng được treo như người lái, hành khách và khung xe với khối lượng không được treo như bánh xe và cầu xe Khi xe di chuyển trên đường, tình trạng mặt đường và trạng thái ô tô thay đổi liên tục, gây ra dao động không mong muốn, dẫn đến cảm giác khó chịu cho người sử dụng.

Hệ thống treo có nhiệm vụ kiểm soát các dao động không mong muốn của ô tô khi di chuyển trên đường, mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng Nó cũng nâng cao sự ổn định của xe, đảm bảo an toàn trong các trạng thái chuyển động khác nhau.

Hệ thống treo tích cực, hay còn gọi là hệ thống treo thích ứng, điều khiển chuyển động thẳng đứng của bánh xe thông qua công nghệ vi mạch Điều này giúp loại bỏ vấn đề nghiêng ngang và sự chúi đầu hay đuôi xe khi phanh, ôm cua hoặc tăng tốc, mang lại trải nghiệm lái xe ổn định và an toàn hơn.

Cấu tạo và chức năng

Giảm xóc khí nén: trong mỗi xi lanh có một giảm chấn thay đổi lực giảm chấn theo ba chế độ mềm, trung bình, cứng

Cảm biến độ cao xe: phát hiện độ cao gầm xe

Cảm biến tốc độ: truyền tín hiệu tốc độ đến ECU

Hệ thống ECU treo xe nhận tín hiệu từ các cảm biến để điều chỉnh lực giảm chấn, độ cứng của lò xo và chiều cao xe, đảm bảo hiệu suất tối ưu theo điều kiện hoạt động thông qua bộ chấp hành điều khiển.

Ngoài ra, hệ thống còn bao gồm các bộ phận quan trọng như cụm van phân phối, cảm biến áp suất khí nén, máy nén khí, bình chứa khí nén và đường dẫn khí, tất cả đều đóng vai trò thiết yếu trong việc vận hành hiệu quả của hệ thống khí nén.

So sánh với những hệ thống treo khác

Hệ thống treo thông dụng là loại hệ thống sử dụng cho các xe phân khúc bình dân, hoạt động dựa trên nguyên lý thụ động Nó bao gồm ba thành phần cơ bản: bộ phận dẫn hướng, giảm chấn và đàn hồi Khi xe di chuyển trên mặt đường không bằng phẳng, các dao động tức thời tác động lên lốp sẽ được lò xo chuyển hóa thành dao động có tần số Dao động này sau đó được giảm chấn triệt tiêu nhờ cấu trúc của bộ giảm chấn, bên trong có cụm dầu giảm chấn và cụm piston với các van dầu cho phép lưu thông dầu khi bị nén hoặc nhả Quá trình lưu thông của dầu qua các van giúp chuyển đổi động năng thành nhiệt năng và giảm thiểu tổn hao do ma sát.

Hệ thống treo bán tích cực, được trang bị trên các dòng xe cao cấp từ đầu những năm 2000, chú trọng đến việc điều chỉnh tải trọng giữa cầu trước và cầu sau khi tăng tốc hoặc phanh, cũng như tải trọng bên phải và bên trái khi quay Đây là một hệ thống cơ điện tử phối hợp giữa phanh, treo, lái và điều khiển truyền lực Hệ thống treo sử dụng các cảm biến như cảm biến gia tốc, cảm biến góc quay vô lăng và cảm biến góc quay thân xe để nhận tín hiệu thay đổi, từ đó xác định giá trị hệ số giảm chấn trong bộ phận giảm chấn.

Hệ thống treo chủ động có ưu điểm vượt trội so với hệ thống treo bán tích cực và hệ thống treo truyền thống Khác với hệ thống treo bán tích cực chỉ điều chỉnh hệ số giảm chấn theo trạng thái chuyển động của ô tô và mặt đường, hệ thống treo chủ động còn điều khiển cả hệ số đàn hồi Hiện nay, các dòng xe cao cấp thường sử dụng hệ thống treo khí nén, cho phép thay đổi hệ số đàn hồi dựa trên áp suất khí nén trong bầu hơi, mang lại hiệu suất vận hành tối ưu hơn.

Mặc dù hệ thống treo này có nhiều ưu điểm như độ êm dịu và an toàn vượt trội, nhưng nhược điểm lớn nhất là chi phí cao, tăng độ phức tạp và khối lượng của hệ thống, cũng như yêu cầu bảo trì thường xuyên và tay nghề cao từ thợ sửa chữa Chính vì lý do này, loại hệ thống này thường được lắp đặt trên các dòng xe hạng sang Tuy nhiên, bù lại, chất lượng và độ tiện nghi được nâng cao, mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người lái trên nhiều loại cung đường.

III.Nội dung nghiên cứu

(Electronically Controlled Air Suspension –ECS)

Hỡnh 3.1:Hệ thống treo độc lập ẳ.

Nội dung nghiên cứu

Thiết lập mụ hỡnh tớnh toỏn ẳ xe và phương trỡnh vi phõn

Hình 3.2:Mô hình hóa hệ thống treo 1/4 Trong đó:

(M1) Khối lượng được treo 2500 kg

(M2) Khối lượng không được treo 320 kg

(K1) Độ cứng lò xo hệ thống treo 80,000 N/m

(K2) Độ cứng của bánh xe 500,000 N/m

(b1) Độ giảm chấn của hệ thống treo 350 N.s/m

(b2) Độ giảm chấn của bánh xe 15,020 N.s/m

3.2.2 Phương trình vi phân của hệ

Chọn chiều dương hướng từ trên xuống và ap dụng định luật II Newton

F : Lực tác dụng lên vật (N)

14 m: Khối lượng của vật (Kg) a: Gia tốc của vật (m/s*s)

Từ 1 và 2 ta có hệ phương trình vi phân:

3.2.3 Thiết lập mô hình mô phỏng trong Simulink

Mô hình được sử dụng trong miền thời gian, do đó không cần chuyển đổi sang miền tần số bằng hàm truyền Nhóm đã bỏ qua bước này và trực tiếp biểu diễn đồ thị suất ra để thể hiện biên độ dao động theo phương thẳng đứng Đáng lưu ý, độ dao động sẽ giảm dần theo thời gian.

Hình 3.3:Mô hình trong Simulink

Ta thu gọn mụ hỡnh ẳ xe bằng cỏch đưa về khối “Sub system”

Hỡnh 3.4: Mụ hỡnh ẳ xe đưa về khối “Sub system” khi chưa cú PID

-Ta đánh giá theo 2 trường hơp

TH1: Ta xét đầu vào điều khiển U(t) , ta đặt W(t)=0, khi đó ta sẽ được mô hình với đầu ra là biên độ dao động X t 1 ( )X t 2 ( ) như sau

Hỡnh 3.5: Mụ hỡnh ẳ xe trong trường hợp 1

Hình 3.5.1 Kết quả mô phỏng trường hợp 1

Hệ thống treo của xe gặp vấn đề do điều khiển vòng lặp mở, khi lực điều khiển U chưa được tối ưu (tác dụng lực 1N trong thời gian dài) Biên độ tắt dần kéo dài từ 25-30 giây, gây cảm giác không thoải mái cho người ngồi trên xe và dẫn đến hiệu suất của hệ thống treo không đáp ứng đủ mong muốn.

TH2: Ta xét đầu vào là nhiễu mặt đường W(t), với độ mấp mô là 10cm trên đường, lúc này chưa có lực điều khiển nên U(t)=0 Mô hình như sau

Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh ẳ xe trong trường hợp 2

Hình 3.6.1: Đồ thị trường hợp 2

Nhận xét cho thấy hệ thống điều khiển vòng lặp mở không hiệu quả khi xe di chuyển qua mấp mô 10cm, dẫn đến dao động kéo dài với biên độ lớn nhất khoảng 8cm trong thời gian 25-30 giây Điều này cho thấy hệ thống treo cần cải thiện để đảm bảo sự ổn định cho xe và sự thoải mái cho hành khách Do đó, cần thiết phải có bộ điều khiển hệ thống treo U hiệu quả để dập tắt dao động nhanh chóng Nhóm nghiên cứu đã áp dụng điều khiển PID để điều chỉnh lực U trong hệ thống điều khiển kín.

3.2.4 Thiết kế bộ PID cho 1\4 xe ẳ của xe đó cú PID:

Hỡnh 3.7: Mụ hỡnh ẳ của xe đó cú PID

Bộ điều khiển này nhận đầu vào từ độ mấp mô của mặt đường và qua hệ thống xử lý, nó sẽ xuất ra độ dao động của xe Kết quả này sau đó được đưa vào khối Sum để so sánh với giá trị mong muốn, từ đó xác định sai số (error).

=0) rồi qua khối PID(s) để xuất ra lực điều khiển U phù hợp để dập tắc dao động

Hình 3.8: Thông số PID Đồ thị thể hiện độ đáp ứng của hệ thống khi được thiết kế bộ điều khiển PID

Hình 3.9: Độ đáp ứng của hệ thống

Khi thiết kế bộ điều khiển PID cho xe, biên độ dao động theo phương Z được giảm thiểu so với khi chưa có PID, đồng thời độ dập tắt dao động cũng nhanh hơn theo thời gian.

Hình 3.10 minh họa biên độ dao động theo phương Z khi sử dụng PID Khi ghép hai đồ thị vào một hệ quy chiếu, ta nhận thấy biên độ dao động của mặt đường rất lớn, trong khi độ đáp ứng của hệ thống treo lại rất tốt khi dao động với biên độ nhỏ Đặc biệt, khi xe di chuyển qua các khúc gồ ghề, độ dập tắt dao động diễn ra nhanh chóng.

Mô phỏng full car suspension

Hình 3.12: Mô hình full car đơn giản

Hình 3.13: Mô hình full car khi phân tích

3.3.1.Các thông số của mô hình

Khối lượng giá được treo (m s )M 1 1500 kg

Khối lượng giá treo lần lượt của một bánh trước trái ,phải cầu trướcM 1 fl ,M 1 r f

Khối lượng giá treo của bánh trước trái và phải, cũng như cầu sau, là 375 kg Mỗi bánh xe có khối lượng 59 kg, bao gồm các bánh M2 fl, M2 fr, M2 rl và M2 rr Góc quay theo trục x được ký hiệu là .

Moment quán tính khối lượng theo trục x I x 460 kg.m

Moment quán tính khối lượng theo trục y I y là 2160 kg.m Độ cứng lò xo của hệ thống treo cầu trước bên trái và bên phải lần lượt là k 1 fl và k 1 r f với giá trị 35000 N/m Đối với hệ thống treo cầu sau, độ cứng lò xo bên trái và bên phải là k 1 rl và k 1 r r với giá trị 38000 N/m Cuối cùng, độ cứng lò xo của các xe được xác định là k 2 fl, k 2 r f, k 2 rl và k 2 r r với giá trị 190000 N/m.

Hệ số giảm chấn của hệ thống treo lần lượt bên trái, phải của cầu trước, sau b b 1 fl , 1 r f

Hệ số giảm chấn của các bánh xe b 2 fl ,b b b 2fr , 2 rl , 2 r r 16000Ns/m

Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước L 1 1,4m

Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau L 2 1,7m

Bề rộng cơ sở của xe B 3m

Ta làm quen cách phân biệt các góc xoay trên hình xe thực tế

Hình 3.14: Các góc quay khi xe dao động

Hình 3.15: Các góc quay khi xe dao động

Khi xe chuyển động thì các góc quay ảnh hướng đến xe được biểu diễn dưới hình

Hình 3.16: Chuyển động của xe khi có các góc xoay

3.3.2 Các phương trình vi phân của hệ.:

-Phương trình vi phân của trọng tâm xe theo chiều thẳng đứng

(Z ) ( ) (Z ) ( ) kf bf kfl bfl kr br krl brl f f f f f f fl fl fl f fl fl r r r r r rl rl rl rl rl

-Phương trình vi phân theo góc nghiêng  (Pitch, quanh trục y) r r 1 2 1 r r 3 4 2

(Z ) ( ) y kf bf kfl bfl kr br krl brl y f f f f f f fl fl fl f fl fl r r r r r rl

     (Z 1rl Z 2 rl )b Z 1 rl (  rl Z 2  rl )U 3 U 4 .( )L 2

-Phương trìnhvi phân theo góc nghiêng  (roll quanh truc x) r r r r 1 3 2 4

(Z ) ( ) (Z x kf bf kr br kfl bfl krl brl x f f f f f f r r r r r fl fl fl f fl fl rl r

3.3.3.Thiết lập mô hình mô phỏng trong Simulink.

Ta thực hiện theo cơ sở 1/4 xe để thực hiện cho lần lượt mỗi bánh xe

Hình 3.17: Mô hình 1 bánh xe

Hình 3.18: Mô hình cả bốn bánh xe

Xây dựng PID của mỗi bánh xe kết hợp thành hệ cho cả xe

Hinh 3.19: PID ở cả bốn bánh xe

Thông số PID của bánh trước:

Hình 3.20: Thông số PID của bánh trước

Thông số PID của bánh sau:

Thông số PID của bánh sau cho thấy rằng khi độ mấp mô của mặt đường dao động từ 0 đến 10 cm và xe di chuyển với tốc độ 30 km/h, bánh sau sẽ có độ trễ 0,372 giây so với bánh trước.

Hình 3.22:Mô tả hàm trễ

Hình 3.23: Đồ thị độ mấp mô mặt đường

Xây dựng đồ thị hiện dao động tại trọng tâm xe:

Hình 3.24: Mô hình dao động tại trọng tâm xe

Hình 3.25: Đồ thị độ dao động tại trọng tâm xe

Xây dựng đồ thị hiện thị góc nghiêng thân xe quanh trục x (roll):

Hình 3.26: Mô hình góc nghiêng thân xe theo trục x

Hình 3.27: Đồ thị hiện thị góc nghiêng thân xe theo trục x Xây dựng đồ thị hiện thị góc nghiêng thân xe quanh trục y (pitch)

Hình 3.28: Mô hình góc nghiêng thân xe theo trục y

Hình 3.29: đồ thị hiện thị góc nghiêng thân xe theo trục y

Xây dựng đồ thị dao động tại bánh trước và bánh sau của xe:

Hình 3.30: Đồ thị dao động của thân xe

Mô hình tổng quát cho xe:

Ứng dụng carsim

3.4.1.Thiết lập mô hình mô phỏng trên Carsim

Vào dataset chọn “Suspension and Ride Test”

Copy để tránh sửa vào file gốc

Chọn loại xe “ chọn Pick up”

Vào “Pickup_Full Size Cab 8 Bed”

Chọn hệ thống treo độc lập cho cầu trước và sau

Set up vận tốc mô phỏng cho xe 80 km\h

Quay lại “Home” và chọn “Run Math Model” sau đó chọn “Video”

Khi bắt đầu vào đoạn đường nhấp nhô thì xe bắt đầu có dao động

Hệ thống treo độc lập chủ động giúp dập tắt hoàn toàn độ dao động của thân xe, mang lại trải nghiệm lái mượt mà ngay cả khi mặt đường có biên dạng nhấp nhô.

3.4.3.1.Đồ thị góc xoay quanh trục y(Pitch) Ở hệ thống treo chủ động, dao động của góc Pitch quanh trục y được đảm bảo tắt dần một cách nhanh chóng

Trong hệ thống treo chủ động, đồ thị góc xoay quanh trục x (Roll) cho thấy rằng dao động của góc Roll quanh trục x được kiểm soát và giảm dần một cách nhanh chóng.

Hình 3.33: Đồ thị góc xoay quanh trục x.(Roll) 3.4.3.3.Đồ thị gia tốc theo phương Z

Gia tốc cũng được điều chỉnh giảm dao động một cách nhanh chóng

Hình 3.34: Đồ thị gia tốc theo phương Z

3.4.3.4.Đồ thị lực giảm chấn

Lực giảm chấn được điều khiển riêng ở từng bánh xe để đáp ứng tốt với độ thay đổi của mặt đường ở mỗi bánh xe

Hình 3.35: Đồ thị lực giảm chấn

3.4.3.5.Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữ lực lò xo và độ biến dạng lò xo

Lực lo xo tăng cùng với độ nén của lo xo một cách tuyến tính

Hình 3.36: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữ lực lò xo và độ biến dạng lò xo

3.4.3.6.Đồ thị độ nén của lò xo

Hệ thống treo tự động độc lập cho phép điều chỉnh độ nén của lò xo ở mỗi bánh xe một cách linh hoạt, giúp tối ưu hóa khả năng phản ứng với biến động của mặt đường.

Hình 3.37: Đồ thị độ nén của lò xo

3.4.3.7 Đồ thị lực lò xo

Hệ thống treo tự động độc lập cho phép điều chỉnh lực của lò xo ở mỗi bánh xe một cách linh hoạt, giúp tối ưu hóa khả năng phản ứng với biến động của mặt đường Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa lực và độ nén lò xo cho thấy sự tăng giảm của chúng theo tần số, với xu hướng giảm dần đồng đều.

Hình 3.38: Đồ thị lực lò xo

Mô hình được gửi từ Carsim qua Simulink

Hình 3.39: Mô hình được gửi từ Carsim qua Simulink

Jounce là thuật ngữ chỉ chuyển động nảy hoặc thẳng đứng của hệ thống treo xe khi xe di chuyển theo phương thẳng đứng Z và tiếp xúc với các vật cản nhô lên trên mặt đường.

Hình 3.40: Đồ thị Jounce ở cầu trước

Hình 3.41: Đồ thị Jounce ở cầu sau

Sau một thời gian nghiên cứu và thiết kế hệ thống treo chủ động dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trung Hiếu, đề tài đã hoàn thành với những kết quả nổi bật Hệ thống treo chủ động đã được xây dựng và mô phỏng trên mô hình toàn bộ thân xe bằng phần mềm Matlab và CarSim Các thông số cơ sở của xe đã được lựa chọn và các phương trình toán học được áp dụng để tính toán, từ đó thiết kế hệ thống điều khiển một cách trực quan và hiệu quả Bộ điều khiển PID đã được ứng dụng trong thiết kế và mô phỏng, đồng thời các dạng biểu đồ cũng đã được thu thập và phân tích qua quá trình mô phỏng.

Trong quá trình nghiên cứu đề tài, nhóm đã nhận diện được những ưu điểm và nhược điểm Một trong những ưu điểm nổi bật là khả năng cung cấp cái nhìn tổng quan, cho thấy hiệu quả vượt trội của hệ thống treo chủ động điều khiển điện tử so với hệ thống treo truyền thống.

Quá trình tính toán mô phỏng chỉ được thực hiện dựa trên các phần mềm có sẵn, chưa áp dụng được vào mô hình thực tế để điều khiển

Hướng phát triển của đề tài: Ứng dụng được trí tuệ nhân tạo AI vào quá trình điều khiển hệ thống.

Ngày đăng: 09/06/2022, 21:08

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1:Biểu thị các bậc tự do của xe. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 2.1 Biểu thị các bậc tự do của xe (Trang 11)
Hình 2.2: Mô hình hệ thống treo độc lập - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 2.2 Mô hình hệ thống treo độc lập (Trang 12)
Hỡnh 3.1:Hệ thống treo độc lập ẳ. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
nh 3.1:Hệ thống treo độc lập ẳ (Trang 14)
Hình 3.2:Mô hình hóa hệ thống treo 1/4  Trong đó: - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.2 Mô hình hóa hệ thống treo 1/4 Trong đó: (Trang 15)
Hình 3.5.1 Kết quả mô phỏng trường hợp 1 - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.5.1 Kết quả mô phỏng trường hợp 1 (Trang 18)
Hình 3.6.1: Đồ thị trường hợp 2 - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.6.1 Đồ thị trường hợp 2 (Trang 19)
Hỡnh 3.7: Mụ hỡnh ẳ  của xe đó cú PID - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
nh 3.7: Mụ hỡnh ẳ của xe đó cú PID (Trang 19)
Đồ thị thể hiện độ đáp ứng của hệ thống khi được thiết kế bộ điều khiển PID. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
th ị thể hiện độ đáp ứng của hệ thống khi được thiết kế bộ điều khiển PID (Trang 20)
Hình 3.11: Độ nhấp nhô mặt đường và dao động theo phương Z  3.3. Mô phỏng full car suspension - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.11 Độ nhấp nhô mặt đường và dao động theo phương Z 3.3. Mô phỏng full car suspension (Trang 22)
Hình 3.14: Các góc quay khi xe dao động. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.14 Các góc quay khi xe dao động (Trang 24)
Hình 3.15: Các góc quay khi xe dao động. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.15 Các góc quay khi xe dao động (Trang 24)
Hình 3.16: Chuyển động của xe khi có các góc xoay. - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.16 Chuyển động của xe khi có các góc xoay (Trang 25)
Hình 3.18: Mô hình cả bốn bánh xe - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.18 Mô hình cả bốn bánh xe (Trang 27)
Hình 3.20: Thông số PID của bánh trước - Xây dựng hệ thống trên nên tảng mô phỏng thực nghiệm trên máy tính mà không cần trực tiếp thiết kế
Hình 3.20 Thông số PID của bánh trước (Trang 28)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w