(Đồ án hcmute) thiết kế và chế tạo bộ điều khiển xe đạp lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI GVHD: ThS NGUYỄN MINH TRIẾT SVTH: NGUYỄN THANH HOÀN MSSV: 11146043 SVTH: NGUYỄN VĂN DŨNG MSSV: 11146019 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Giảng viên hƣớng dẫn: ThS NGUYỄN MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH HOÀN MSSV: 11146043 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN DŨNG MSSV: 11146019 Khố: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Cơ Điện Tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Minh Triết Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thanh Hoàn Nguyễn Văn Dũng MSSV: 11146043 MSSV: 11146019 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo điều khiển xe đạp lai Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nội dung đồ án: - Khảo sát xe đạp lai kỹ thuật điều khiển bù lực xe đạp lai Thiết kế chế tạo mạch điện điều khiển Nghiên cứu giải thuật điều khiển xe đạp lai cho: Xe giữ lực đạp cố định mong muốn, điều chỉnh đƣợc Các sản phẩm dự kiến - Bộ điều khiển xe đạp lai Bộ cấu trợ lực Mơ hình xe đạp lai hồn chỉnh Ngày giao đồ án: 28/01/2015 Ngày nộp đồ án: 7/2015 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thiết kế chế tạo điều khiển xe đạp lai GVHD: ThS Nguyễn Minh Triết Họ tên sinh viên: Nguyễn Thanh Hoàn MSSV: 11146043 Lớp: 111462A Địa sinh viên: Quận 9- Tp Hồ Chí Minh Số điện thoại liên lạc: 01652174398 Email: nguyenhoan200593@gmail.com Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Dũng MSSV: 11146019 Lớp: 111462B Địa sinh viên: Quận 9- Tp Hồ Chí Minh Số điện thoại liên lạc: 01667864861 Email: dungnguyen0293@gmail.com Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 7/2015 Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI LỜI CẢM ƠN Trải qua năm đại học, với cố gắng ủng hộ giúp đỡ nhiệt tình ngƣời, chúng tơi hồn thành đƣợc khóa luận tốt nghiệp Chúng tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu nhà trƣờng tồn thể cơng, nhân viên trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh tạo môi trƣờng học tập nghiên cứu sạch, lành mạnh suốt thời gian học tập trƣờng Thầy ( cô) khoa, trung tâm truyền lại kiến thức nhƣ kinh nghiệm để chúng tơi hồn thành khóa học Cán bộ, giảng viên Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, Bộ Mơn Cơ Điện Tử truyền đạt kiến thức chuyên môn vô hữu ích, hành trang quan trọng sống làm việc sau Giảng viên, ThS Nguyễn Minh Triết tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt ý tƣởng, kinh nghiệm, lời chia sẻ, động viên suốt q trình thực khóa luận Gia đình, bạn bè bên cạnh ủng hộ, giúp đỡ suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn ! ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Xe đạp lai thiết kế hoạt động dựa bù lực cho ngƣời điều khiển, lực đƣợc cung cấp động điện đƣợc điều khiển vi điều khiển trung tâm với hỗ trợ từ cấu trợ lực Cơ cấunày có nhiệm vụ phản hồi lực tức thời ngƣời đạp đặt lên bàn đạp thơng qua lực căng xích, tín hiệu đƣợc truyền điều khiển xử lý Bộ điều khiển với PIC16F887 sử dụng giải thuật điều khiển vịng kín PID, nhận tín hiệu từ cảm biến trợ lực throttle từ tay ga, phát xung điều khiển động Kết quả, xe đạp lai có chế độ bù lực từ 0- 100% tùy theo lựa chọn ngƣời điều khiển Tốc độ đạt đƣợc 25 km/h, vận hành liên tục quãng đƣờng 50km Nguyễn Thanh Hoàn Nguyễn Văn Dũng ABSTRACT DESIGN AND MANUFACTURING HYBRID BICYCLES CONTROLLER Hybrid Bicycles is a design based on the compensation operation for the control force, this force is provided by the electric motor is controlled by the central microcontroller with support from assisted sensor This sensor feedback task force's immediate bicycle pedals on through the chain tension, the signal is transmitted to the controller handling Controllers with pic16f887 using closed-loop control algorithm PID, receive signals from sensors and throttle, motor control pulse generator As a result, hybrid bicycle compensation regime forces from 0100%, depending on the choice of the operator Speed achieved on the 25 km/h, operated continuously over a distance of 50km ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn xe đạp lai 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu chung 1.3.2 Mục tiêu cụ thể 1.4 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu đề tài tốt nghiệp CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ XE ĐẠP LAI 2.1 Giới thiệu xe đạp 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Lịch sử hình thành phát triển 2.1.3 Phân loại 2.2 Tổng quan xe đạp lai ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 2.2.1 Động điện BLDC 2.2.2 Bộ điều khiển 2.2.3 Giới thiệu cấu trợ lực 10 2.2.4 Nguồn điện (Battery) 11 2.2.5 LCD ( Liquid Crytal Display ) 12 2.2.6 UART – Giao tiếp PIC16F887 với máy tính 13 2.2.7 Những sản phẩm nƣớc 14 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 17 3.1 Lý thuyết động BLDC 17 3.1.1 Sức phản điện động 17 3.1.2 Mơ hình tốn học 17 3.1.3 Moment điện từ 19 3.1.4 Phƣơng trình động học động BLDC 20 3.1.5 Phƣơng trình đặc tính động BLDC 20 3.2 Bộ truyền động 21 3.2.1 Khái quát truyền xích 21 3.2.2 Cơng thức tính cơng suất động 23 3.2.3 Một số công thức bổ sung 24 3.3 Giới thiệu PIC16F887 25 3.3.1 Các khối chức 25 3.3.2 Ngôn ngữ lập trình PIC16F887 38 3.4 Lý thuyết điều khiển PID 39 3.4.1 Khái quát điều khiển PID 39 3.4.2 Các thành phần điều khiển PID 39 3.4.3 Phƣơng pháp điều chỉnh đánh giá chất lƣợng PID 42 3.5 IC MC33035 điều khiển động BLDC 44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vi an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 3.5.1 Sơ đồ chân IC MC33035 44 3.5.2 Sơ đồ khối IC MC33035 46 3.6 IC MCP4921 chuyển đổi tín hiệu số sang tƣơng tự 47 3.7 Giới thiệu MOSFET 48 3.7.1 Khái niệm 48 3.7.2 Cấu tạo Mosfet 48 3.7.3 Nguyên lý hoạt động 49 3.7.4 Đƣờng đặc tuyến Mosfet 49 CHƢƠNG 4: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 51 4.1 Yêu cầu đề tài 51 4.2 Phƣơng án lựa chọn loại động 51 4.3 Các phƣơng án đề nghị cảm biến trợ lực cho xe đạp lai 52 4.3.1 Cảm biến trợ lực dùng cảm biến từ 52 4.3.2 Cảm biến trợ lực sử dụng loadcell: 53 4.3.3 Cơ cấu trợ lực theo nguyên lý đo lực căng xích 54 4.3.4 Lựa chọn giải pháp trợ lực 55 4.4 Phƣơng án điều khiển xe đạp lai 55 4.4.1 Phƣơng pháp điều khiển động BLDC 55 4.4.2 Phƣơng án điều khiển xe đạp lai 57 4.5 Trình tự cơng việc tiến hành 58 CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 59 5.1 Tính toán, lựa chọn động BLDC 59 5.2 Tính tốn cảm biến trợ lực 59 5.3 Tính tốn Thiết kế điều khiển xe đạp lai 62 5.3.1 Thiết kế mạch điều khiển PIC16F887 62 5.3.2 Thiết kế, tính tốn mạch cơng suất 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vii an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 5.3.3 Thiết kế mạch báo pin 67 5.3.4 Thiết kế mạch nguồn 68 5.3.5 Xây dựng điều khiển PID 68 CHƢƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 71 6.1 Kết thực nghiệm 71 6.2 Đánh giá thực nghiệm 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP viii an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Hình 7Sơ đồ mạch kích FET Tính tốn FET: Dịng tối đa qua động Imax =6A Cơng suất tiêu tán ÌRF3205 (Ptt) bao gồm thành phần : công suất tiêu tán FET dẫn ( Pd) công suất chuyển mạch ( Psw): Ptt = Pd + Psw Công suất tiêu tán FET dẫn đƣợc tính theo cơng thức: Pd = I2.RDSON Theo Datasheet IRF3205, RDSONMax =25m𝛺, (Tj= 175oC), Imax = 6A Pdmax = 62 0,025 = 0.9W Công suất tiêu tán Mosfet chuyển mạch đƣợc tính theo cơng thức: Psw = VCC IDS ( tr + tf) fsw ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 66 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Trong đó: VCC – điện áp cấp cho FET, VCC = 36V IDS – dòng điện dẫn qua FET, IDS= 6A fsw– tần số chuyển mạch, fsw=20kHz tr + tf– tổng thời gian nạp xả tụ vào cực G, tr + tf= 200ns Psw = 36.6.200.10-9.20.1000 =432mW Công suất tổng cộng lớn nhất: PttMax = 0.9 + 0,432 = 1.332W Mà IRF3205 có thơng số :IDS = 110A,VDS=55V,Pd= 200W ,thỏa mãn yêu cầu đề Với điện áp cấp cho động VCC= 36V,dòng tối đa qua động Imax = 6A công suất tiêu thụ động : PĐC = VCC Imax= 36.6 = 216W, mà dòng dẫn tối đa qua IRF3205 IDS= 110A nên công suất driver mức điện áp 36V là: P = 36 110 = 3,96kW Vì vậy, driver đáp ứng tốt yêu cầu điều khiển động 5.3.3 Thiết kế mạch báo pin Hình 8Sơ đồ ngun lí khối báo pin Sử dụng ICTL431 báo pin với mức (3 mức phụ thuộc vào điều chỉnh biến trở) Vmức=(1+R1/R2)*Vref (Vref =2.5v,R1=10k) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 67 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI  Mức 1: Vmức1= 32v chỉnh R2=847 R  Mức 2: Vmức2 < 32v Vmức2 >= 29 v chỉnh R2=943 R  Mức 3: Vmức3 < 29v Vmức3 >= 26 v chỉnh R2=1063 R 5.3.4 Thiết kế mạch nguồn Hình 9Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn Sử dụng LM7805 tạo nguồn 5v,1A cung cấp cho MCU,sử dụng zener 15v với BD139 tạo nguồn 15v 5.3.5 Xây dựng điều khiển PID Sơ đồ khối điều khiển PID Hình 10Sơ đồ khối điều khiển PID  Y(t): tín hiệu đầu PID  e(t) = r(t) –cht(t) : sai số hệ thống, r(t) : giá trị đặt, cht(t) : giá trị hồi tiếp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 68 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Với throttle ( giá trị đặt tay ga) có điện áp cấp 0-5V Trong đó, giá trị analog (độ phân giải 10bit) đầu từ throttle: Trợ lực 100%: throttlemax =770 Khơng có trợ lực : throttlemin =180  Biến trở trợ lực ( giá trị hồi tiếp cấu trợ lực) cht(t) có giá trị điện áp từ 0-5V Trong giá trị analog (độ phân giải 10bit) đầu biến trở trợ lực (kí hiệu: bt): - Khi lực tác dụng lên cấu trợ lực lớn nhất: btmax = 740 - Khi lực tác dụng lên cấu trợ lực nhỏ nhất: btmin = 130 Bộ điều khiển PID nhận xử lý tín hiệu throttle biến trở trợ lực Theo công thức (5.4): Fhl = Với btmax=740 , Fhlmax = btmin =130 , Fhlmin = 77 610 77 610 77 610 (bt-130) ,[N] (740-130) = 77N (130-130) = 0N  Dải lực tác dụng lên cấu trợ lực, Fhl : 0- 77 N Giá trị analog throttle tƣơng ứng với dải lực trên: 180-770 Lực đặt tay ga ( Set_F) đƣợc tính theo dải lực tác dụng giá trị analog từ tay ga: Set_F = 𝐹ℎ 𝑙𝑚𝑎𝑥 −𝐹ℎ 𝑙𝑚𝑖𝑛 𝑡ℎ𝑟𝑜𝑡𝑡𝑙𝑒 𝑚𝑎𝑥 − 𝑡ℎ𝑟𝑜𝑡𝑡𝑙𝑒 𝑚𝑖𝑛 (throttle -180), [N] err_cur=set_F-Fhl; // sai số hệ thống p=(float)(kp*err_cur)/1000.0; d=(float)(kd*(err_cur-err))/100.0; i+=(float)(ki*err_cur)/10000.0 ; err=err_cur; // lưu giá trị sai số hệ thống Dout+=p+d+i; Dout giá trị tính tốn đƣợc từ điều khiển PID với thời gian lấy mẫu T =100ms Giá trị đƣợc PIC16F887 thực giao tiếp SPI với IC MCP4921 IC có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu digital sang analog , với : Vout= 𝑉𝑅𝐸𝐹 𝐷 𝐷𝑜𝑢𝑡 212 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP = 212 ,[V] (theo công thức (3.47)) 69 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Giá trị Vout chuyển vào driver, drver hoạt động với tần số 20 kHz, xuất xung điều khiển động với chu kỳ xung T = 50μs Suy ra: Chu kỳ xung cạnh lên, T1= 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑇 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 50 Chu kỳ xung cạnh xuống,T2 = T – T1 ,[𝜇𝑠] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 70 an = Vout.10 ,[ 𝜇𝑠] THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI CHƢƠNG 6: KẾT QUẢTHỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 6.1 Kết thực nghiệm  Thiết kế thành công board điều khiển xe đạp lai Thực đƣợc giao tiếp ngoại vi điều khiển phần công suất động với công suất lớn 3,96kW Hình 1Board điều khiển xe đạp lai  Thiết kế ,lắp ráp thành công cấu trợ lực Hình Cơ cấu trợ lực ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 71 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI  Thử nghiệm tìm huệ số PID Các thơng số PID cần tìm phải đáp ứng yêu cầu: - Độ vọt lố (POT) nhỏ tốt - Sai số xác lập (ERR) nhỏ tốt - Thời gian xác lập (Txl) mong muốn từ 3-5s Vì thời gian xác lập nhỏ đáp ứng nhanh dẫn đến ngƣời điều khiển bị giật sau qn tính, cịn thời gian xác lập lớn đáp ứng trợ lực chậm Cách tìm thơng số PID theo phƣơng pháp thực nghiệm: Tăng hệ số Kp sai số xác lập nhỏ Nếu thời gian xác lập lớn tiếp tục tăng Kp Khi thời gian xác lập đạt giá trị mong muốn nhƣng xuất dao động tăng Kd để giảm dao động Dƣới đồ thị đáp ứng điều khiển: Thử nghiệm vơi thông số PID: Kp=50, Kd=1, Ki=0 Hình 3Đồ thị đáp ứng với Kp=50,Kd=1,Ki=0 Dựa vào đồ thị : POT = 𝐹𝑀𝐴𝑋 −𝐹 𝐹 100% = 62−60 60 100% =3.33% ERR1 = FMAX – F = 62 – 60 = 2N ERR2= F – FMIN=60 – 56 = 4N ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 72 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI  ERRMAX= 4N TXL = 9s Nhận xét :Thời gian xác lập lớn,vì nên tăng Kp Thử nghiệm vơi thơng số PID: Kp=200, Kd=0, Ki=0 Hình 4Đồ thị đáp ứng với Kp=200,Kd=0,Ki=0 Dựa vào đồ thị : POT = 𝐹𝑀𝐴𝑋 −𝐹 𝐹 100% = 66−60 60 100% =10% ERR1 = FMAX – F =66 – 60 = 6N ERR2= F – FMIN= 60 – 56= 4N  ERRMAX= 6N TXL = 7s Nhận xét : Độ vọt lố, sai số xác lập lớn, cần giảm Kp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 73 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Thử nghiệm vơi thơng số PID: Kp=150, Kd=1, Ki=0 Hình 5Đồ thị đáp ứng với Kp=150,Kd=0,Ki=0 Dựa vào đồ thị : POT = 𝐹𝑀𝐴𝑋 −𝐹 𝐹 100% = 65−60 60 100% =8.33% ERR1 = FMAX – F =65 – 60 = 5N ERR2= F – FMIN= 60 – 55 =5N  ERRMAX= 5N TXL = 4s Nhận xét : Độ vọt lố, sai số xác lập lớn, thời gian xác lập đạt giá trị mong muốn tăng Kd để giảm vọt lố ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 74 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Thử nghiệm với thông số PID: Kp=130, Kd=5, Ki=0 Hình 6Đồ thị đáp ứng với Kp=130,Kd=5,Ki=0 Dựa vào đồ thị : POT = 𝐹𝑀𝐴𝑋 −𝐹 𝐹 100% = 62−60 60 100% = 3.33% ERR1 = FMAX – F = 62 – 60 = 2N ERR2= F – FMIN=60 – 58 = 2N  ERRMAX= 2N TXL = 4.5s Nhận xét : - Với số PID so với số PID trên, độ vọt lố, sai số xác lập nhỏ, thời gian xác lập đạt giá trị mong muốn (3 – 5s) Tuy nhiên dao động nhỏ sau khoảng thời gian xác lập Chủ yếu yếu tố tác động bên nhƣ : địa hình, rung động xích… tác động lên cấu trợ lực ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 75 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI  Mơ hình thật xe đạp lai Thực tốt vấn đề trợ lực cho ngƣời sử dụng xe đạp lai Hình 7Sơ đồ khối hệ thống xe đạp lai Hình 8Sản phẩm xe đạp lai ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 76 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI 6.2 Đánh giá thực nghiệm Căn vào kết thực nghiệm ta thấy đƣợc :  Bord điều khiển đáp ứng đƣợc yêu cầu đặt nhƣng cịn mang tính thủ cơng khó tránh khỏi bị nhiễu  Cơ cấu trợ lực đáp ứng nhanh, trợ lực từ lúc ban đầu,dễ lắp đặt,sữa chữa Trong trình chuyển động cấu ảnh hƣởng rung, va chạm nhƣng khơng đáng kể  Độ xác điều khiển tƣơng đối cao, hoàn cảnh: địa hình khác nhƣ: đƣờng phẳng, gồ ghề đồi dốc; điều kiện có gió thổi ngƣợc  Trợ lực thành cơng cho ngƣời điều khiển xe đạp lai ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 77 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận: Sau thời gian nghiên cứu chế tạo thử nghiệm giải đƣợc vấn đề sau:       Nghiên cứu đƣợc tổng quan động BLDC Tìm cấu trợ lực tối ƣu,dễ lắp đặt,tƣơng đối xác Xây dựng đƣợc giải thuật điều khiển đặt Bộ điều khiển đáp ứng tƣơng đối ổn định, sai số không đáng kể Xây dựng đƣợc mơ hình truyền động xe đạp lai Đã trợ lực đƣợc cho ngƣời sử dụng xe đạp lai Đề nghị:  Nghiên cứu áp dụng giải thuật điều khiển đại nhƣ:điều khiển tối ƣu,điều khiển mờ…vào điều khiển động BLDC nhằm khử dao động moment  Nâng cấp cảm biến trợ lực với độ xác cao  Nâng cấp điều khiển trung tâm để giảm thiểu sai số ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 78 an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Đức Hưng, TS Trần Xuân Minh, Nghiên cứu hệ truyền động điện dùng động chiều không chổi than, thạc sĩ, Trường đại học kỹ thuật công nghiệp- Đại học Thái Nguyên,2010 [2]Trịnh Chất, Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật,1998 Tiếng Anh [3] Jianwen Shao, Direct Back EMF Detection Method for Sensorless Brushless DC (BLDC)Motor Driver, Virginia Tech Univercity, 2003 Nguồn khác [4] Xe đạp, link: https://vi.wikipedia.org/wiki/Xe_đạp,5/2015 [5] Bộ điều khiển PID, link: https://vi.wikipedia.org/wiki/Bộ_điều_khiển_PID [6] PIC16F882/883/884/886/887, Microchip, link: http://ww1.microchip.com/downloads/en/ DeviceDoc /41291D.pdf , 2007 [7] MC33035, NCV33035, Brushless DC Motor Controller, link:http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/ MC33035-D.PDF, 2014 [8] Text LCD, UART ,link: http://www.hocavr.com/index.php/app/textlcd [9] MCP4931, link: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21897a.pdf [10]IRF3205, link: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 79 an an ... ! ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI Xe đạp lai thiết kế hoạt động dựa bù lực cho ngƣời điều khiển, ... điều khiển  Chƣơng 6: Kết chế tạo thử nghiệm đánh giá ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP an THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN XE ĐẠP LAI CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ XE ĐẠP LAI 2.1 Giới thiệu xe đạp 2.1.1 Khái niệm Xe đạp. .. đồ án: - Khảo sát xe đạp lai kỹ thuật điều khiển bù lực xe đạp lai Thiết kế chế tạo mạch điện điều khiển Nghiên cứu giải thuật điều khiển xe đạp lai cho: Xe giữ lực đạp cố định mong muốn, điều