Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦUi MỤC LỤCiii DANH MỤC HÌNH ẢNHvi DANH MỤC BẢNGix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1 1.1. Lí do chọn đề tài1 1.2. Phạm vi nghiên cứu2 1.3. Nội dung chính đề tài2 1.4. Kế hoạch thực hiện đề tài2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU3 2.1. Cơ sở lý thuyết3 2.1.1. Lực phanh và mô men tác dụng bánh xe khi phanh3 2.1.2. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu5 2.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh8 2.1.4. Cơ sở lí thuyết về điều hòa lực phanh và chống bó cứng bánh xe khi phanh12 2.2. Tổng quan hệ thống ABS24 2.2.1. Mục tiêu hệ thống phanh ABS24 2.2.2. Hiệu quả của cơ cấu phanh ABS27 2.3. Quá trình điều khiển của ABS30 2.3.1. Yêu cầu của cơ cấu ABS30 2.3.2. Phạm vi điều khiển của ABS31 2.3.3. Chu trình điều khiển của ABS34 2.3.4. Tín hiệu điều khiển ABS37 2.3.5. Quá trình điều khiển ABS39 2.4. Cấu tạo và nguyên lí làm việc của các cụm chi tiết và cơ cấu ABS40 2.4.1. Cảm biến tốc độ bánh xe40 2.4.2. Cảm biến giảm tốc42 2.4.3. Cảm biến gia tốc ngang43 2.4.4. Hộp điều khiển điện tử (ECU)44 2.4.5. Bộ chấp hành thuỷ lực47 2.5. Các trạng thái phanh48 2.5.1. Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)48 2.5.2. Khi phanh gấp (ABS hoạt động)49 2.6. Tổng quan hệ thống TCS52 2.6.1. Khái niệm cơ sở52 2.6.2. Công dụng của TCS52 2.6.3. Mục tiêu của TCS53 2.6.4. Cấu tạo chung của hệ thống TCS54 2.6.5. Cơ sở lý thuyết hệ thống chống trượt quay TCS sử dụng hệ thống phanh54 2.6.6. Hệ thống chống trượt quay TCS: điều chỉnh tải của động cơ57 2.6.7. Hệ thống kiểm soát lực kéo58 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ABS VÀ TCS BẰNG CARSIM61 3.1. Mục tiêu thiết kế61 3.2. Nhiệm vụ thiết kế mô phỏng61 3.3. Thiết kế mô phỏng ABS trên simulink61 3.3.1. Sơ đồ mô phỏng và nguyên lí hoạt động khối controller của hệ thống ABS61 3.3.2. Sơ đồ mô phỏng và nguyên lí hoạt động khối Atuator của hệ thống ABS68 3.3.3. Kết luận71 3.4. Thiết kế mô phỏng TCS trên simulink71 3.4.1. Sơ đồ mô phỏng và nguyên lí hoạt động khối controller của hệ thống TCS71 3.4.2. Sơ đồ mô phỏng và nguyên lí hoạt động Actuator của hệ thống TCS77 3.4.3. Kết luận81 CHƯƠNG 4: CÁC ĐỒ THỊ MÔ PHỎNG82 4.1. Đồ thị mô phỏng hệ thống phanh ABS82 4.2. Đồ thị mô phỏng hệ thống chống trượt quay TCS92 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ94 5.1. Kết luận94 5.2. Kiến nghị94 CHƯƠNG 6: ASSIGNMENT95 6.1. Assignment 195 6.2. Assignment 2105 6.3. Assignment 3108 TÀI LIỆU THAM KHẢO125

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO CUỐI KỲ SVTH: NGUYỄN NHỰT HUY MSSV: 19145393 SVTH: TRẦN ĐẠI NAM MSSV: 19145424 SVTH: TRANG NGỌC BẢO HƯNG MSSV: 19145398 SVTH: PHẠM ANH TUẤN MSSV: 19145499 SVTH: TRẦN NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 19145101 GVHD: Ths NGUYỄN TRUNG HIẾU Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO CUỐI KỲ SVTH: NGUYỄN NHỰT HUY MSSV: 19145393 SVTH: TRẦN ĐẠI NAM MSSV: 19145424 SVTH: TRANG NGỌC BẢO HƯNG MSSV: 19145398 SVTH: PHẠM ANH TUẤN MSSV: 19145499 SVTH: TRẦN NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 19145101 GVHD: Ths NGUYỄN TRUNG HIẾU Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 11 năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Đại Nam MSSV: 19145424 Nguyễn Nhựt Huy MSSV: 19145393 Trần Nguyễn Hoài Nam MSSV: 19145101 Trang Ngọc Bảo Hưng MSSV: 19145398 Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145499 Ngành: Công nghệ kĩ thuật tơ Khóa: K19 Lớp: 191453A, 191453B, 191452C, 191452D Tên đề tài Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Nhiệm vụ đề tài Tìm hiểu hệ thống phanh ABS hệ thống kiểm sốt lực kéo TCS đồng thời mơ hai hệ thống Carsim Simulink Sản phẩm đề tài Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 1/10/2021 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/11/2021 TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Hệ thống điều khiển ô tô PHIẾU NHẬN XÉT BÁO CÁO CUỐI KÌ (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Trần Đại Nam MSSV: 19145424 Họ tên sinh viên: Nguyễn Nhựt Huy MSSV: 19145393 Họ tên sinh viên: Trần Nguyễn Hoài Nam MSSV: 19145101 Họ tên sinh viên: Trang Ngọc Bảo Hưng MSSV: 19145398 Họ tên sinh viên: Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145499 Tên đề tài: Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Hiếu Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực ĐATN 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: TT Điểm tối đa Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung của mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài Tính cấp thiết của đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… 30 10 10 10 50 Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 15 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm đạt 15 10 10 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Hệ thống điện ô tô PHIẾU NHẬN XÉT BÁO CÁO CUỐI KÌ (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Trần Đại Nam MSSV: 19145424 Họ tên sinh viên: Nguyễn Nhựt Huy MSSV: 19145393 Họ tên sinh viên: Trần Nguyễn Hoài Nam MSSV: 19145101 Họ tên sinh viên: Trang Ngọc Bảo Hưng MSSV: 19145398 Họ tên sinh viên: Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145499 Tên đề tài: Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Hiếu Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: TT Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung của mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài Tính cấp thiết của đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Điểm tối đa 30 10 10 10 50 Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 15 Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm đạt 15 10 10 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển ngành ô tô Việt Nam nay, với chiến lược phát triển nhà nước, sách nội địa hố phụ tùng ơtơ việc sản xuất lắp ráp tạo điều kiện cho nhà thiết kế nghiên cứu, chế tạo cụm, hệ thống ơtơ nước, có hệ thống phanh Vấn đề nghiên cứu thiết kế chế tạo phần tử hệ thống phanh ABS, TCS phù hợp với xu hướng phát triển giới chủ trương nội địa hố sản phẩm ơtơ Việt Nam Chính vậy, chúng em giao đề tài: “Ứng dụng phần mềm Matlab-Simulink mô hệ thống phanh ABS hệ thống TCS xe ô tơ” Trong tình hình nay, ngành ơtơ nước ta chủ yếu lắp ráp nên để độc lập chế tạo chi tiết ôtô cần nghiên cứu ứng dụng vào thực tế Nghiên cứu vấn đề lý thuyết điều khiển hệ thống phanh ôtô đại nhằm ứng dụng thiết kế chế tạo hộp đen ECU điều khiển hệ thống phanh vấn đề phức tạp cơng việc cần phải bắt tay vào làm để tương lai khơng xa tự nghiên cứu sản xuất sản phẩm ơtơ riêng Việt Nam Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài nhằm xây dựng sở lí thuyết cho hệ thống phanh ABS hệ thống kiểm soát lực kéo TCS, sở mơ simulink để thấy hiệu hai hệ thống Đề tài cung cấp sở lý thuyết cho việc nghiên cứu tính hiệu phanh cần giảm tốc độ hiệu phanh trình điều khiển động học ôtô thông qua việc sử dụng phần mềm lập trình Trong thời gian học tập trường chúng em trang bị kiến thức chuyên ngành để đánh giá trình học tập rèn luyện, chúng em Thầy giao cho nhiệm vụ hồn thành đồ án cuối kì với nội dung: “Ứng dụng phần mềm Matlab -Simulink mô hệ thống phanh ABS hệ thống TCS xe ô tô” Với kinh nghiệm kiến thức cịn với bảo tận tình Thầy Th.S Nguyễn Trung Hiếu chúng em hoàn thành đồ án thời gian quy định Trong trình thực đồ án, dù thành viên nhóm cố gắng, cộng với giúp đỡ nhiệt tình Thầy bạn bè, xong khả năng, tài liệu thời gian cịn hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót Vì chúng em mong bảo Thầy góp ý bạn bè để đồ án chúng em hoàn thiện Qua em xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ, bảo tận tình Thầy Th.S Nguyễn Trung Hiếu tạo điều kiện để chúng em hồn thành tốt đồ án Bên cạnh chúng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè giúp đỡ, bảo để hoàn thành tối đồ án thời hạn quy định Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 11 năm 2021 Nhóm thực hiện: xlabel('t(s)'); ylabel('v(m/s)'); %gia toc a(x) figure(3) y2 = (1/sqrt(5))*(exp(B*x)-exp(D*x))-y; plot(x,y2,'k'); grid on; title('DO THI GIA TOC A(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('a(m/s^2)'); 123 %truong hop x = [0:0.1:100]; A = (-5+3*sqrt(5))/30; B = (3+sqrt(5))/2; C = (5+3*sqrt(5))/30; D = (3-sqrt(5))/2; %quang duong y(x) figure(1); y = A*(-B*sin(x)-cos(x))-C*(-D*sin(x)-cos(x)); plot(x,y,'r'); grid on; title('DO THI QUANG DUONG X(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('x(m)'); %van toc v(x) figure(2) y1 = (1/-3)*(sin(x)-(1/sqrt(5))*(exp(B*x)-exp(D*x))); plot(x,y1,'b'); grid on; title('DO THI VAN TOC V(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('v(m/s)'); 124 %gia toc a(x) figure(3) y2 = (1/sqrt(5))*(exp(B*x)-exp(D*x))-y; plot(x,y2,'k'); grid on; title('DO THI GIA TOC A(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('a(m/s^2)'); 125 %truong hop %quang duong y(x) A = sqrt(1-(0.2/2).*(0.2/2)); figure(1) x=[0:0.1:100]; B = -0.1.*sin((1+A).*x)-(1+A).*cos((1+A).*x); C = -0.1.*sin((A-1).*x)-(A-1).*cos((A-1).*x); D = 0.01+(1+A).*(1+A); E = 0.01+(A-1).*(A-1); B1 = -0.1.*cos((1+A).*x)+(1+A).*sin((1+A).*x); C1 = -0.1.*cos((A-1).*x)+(A-1).*sin((A-1).*x); y1 = sin(x).*exp(-0.1.*x).*(1/(2.*A)).*((B/D) + (C/E)); y2 = cos(x).*exp(-0.1.*x).*(1/(2.*A)).*((B1/D) - (C1/E)); y = y1+y2; plot(x,y,'r'); grid on; title('DO THI QUANG DUONG X(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('x(m)'); %van toc v(t) figure(2) y3 = (1/0.2).*(sin(x)-(1/A).*exp(-0.1.*x).*sin(A.*x)); plot(x,y3,'r'); 126 grid on; title('DO THI VAN TOC V(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('V(m/s)'); %gia toc a(t) figure(3) y4 = (1/A).*exp(-0.1.*x).*sin(A.*x)-y; plot(x,y4,'k'); grid on; title('DO THI GIA TOC A(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('A(m/s^2)'); 127 %truong hop A = sqrt(1-(0.2/2).*(0.2/2)); figure(1) x=[0:0.1:100]; B = 0.1.*sin((1+A).*x)-(1+A).*cos((1+A).*x); C = 0.1.*sin((A-1).*x)-(A-1).*cos((A-1).*x); D = 0.01+(1+A).*(1+A); E = 0.01+(A-1).*(A-1); B1 = 0.1.*cos((1+A).*x)+(1+A).*sin((1+A).*x); C1 = 0.1.*cos((A-1).*x)+(A-1).*sin((A-1).*x); y1 = sin(x).*exp(0.1.*x).*(1/(2.*A)).*((B/D) + (C/E)); y2 = cos(x).*exp(0.1.*x).*(1/(2.*A)).*((B1/D) - (C1/E)); y = y1+y2; plot(x,y,'r'); grid on; title('DO THI QUANG DUONG X(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('x(m)'); %van toc v(t) figure(2) y3 = (-1/0.2).*(sin(x)-(1/A).*exp(0.1.*x).*sin(A.*x)); plot(x,y3,'r'); grid on; 128 title('DO THI VAN TOC V(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('V(m/s)'); %gia toc a(t) figure(3) y4 = (1/A).*exp(0.1.*x).*sin(A.*x)-y; plot(x,y4,'k'); grid on; title('DO THI GIA TOC A(t)'); xlabel('t(s)'); ylabel('A(m/s^2)'); 129 DỒ THỊ MÔ PHỎNG CÁC TRƯỜNG HỢP TH1 130 TH3 131 132 Th2 133 Th4 134 135 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GVC ThS Đặng Quý, Lí thuyết ô tô, NXB ĐH quốc gia Tp.HCM, 2012 [2] GVC ThS Đặng Q, Tính tốn thiết kế tơ, NXB ĐH quốc gia Tp.HCM, 2001 [3] TS Nguyễn Phúc Hiểu, Lí thuyết tơ qn sự, NXB Qn Đội Nhân Dân Hà Nội, 2002 [5]https://x-engineer.org/projects/anti-lock-braking-system-abs-modeling-simulationxcos/ [6] https://bom.to/WCCuDb 137 ... tài Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Nhiệm vụ đề tài Tìm hiểu hệ thống phanh ABS hệ thống kiểm soát lực kéo TCS đồng thời mô hai hệ thống Carsim Simulink... Trang Ngọc Bảo Hưng MSSV: 19145398 Họ tên sinh viên: Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145499 Tên đề tài: Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật... Trang Ngọc Bảo Hưng MSSV: 19145398 Họ tên sinh viên: Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145499 Tên đề tài: Antilock-Braking System in Carsim & Traction Control System in Carsim Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật