BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG... Ứng dụng lập trình GUIDE trong Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT Mã số đề tài: (UTEHY.S.2022.10) Thuộc nhóm ngành khoa học: Hưng Yên, Tháng 4 Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG... Ứng dụng lập trình GUIDE trong Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT Mã số đề tài: (UTEHY.S.2022.10) Thuộc nhóm ngành khoa học: Sinh viên thực hiện: Trần Bùi Bông Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 106181, Khoa Cơ khí Động Lực Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 04 Ngành học: CN kỹ thuật ô tô Người hướng dẫn: Th.S. Đồng Minh Tuấn T.S. Trần Văn Thoan Hưng Yên, Tháng 4 Năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: Tên đề tài: Ứng dụng lập trình GUIDE trong Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT. (UTEHY.S.2022.10) Chủ nhiệm: Trần Bùi Bông Thành viên: Lê Anh Hào; Hoàng Xuân Tân Đơn vị chủ trì: Khoa Cơ khí Động lực Thời gian thực hiện: Từ tháng 102021 đến tháng 042022 Địa chỉ, điện thoại: Lớp 106181, điện thoại: 084375536356 2. Mục tiêu: Khảo sát tính năng động lực học của xe ô tô TOYOTA INNOVA E 2.0 MT ở các số truyền, tốc độ, độ dốc khác nhau. Từ đó tìm ra các hệ số làm việc hợp lý của xe khi chuyển động trong các điều kiện khác nhau. Đánh giá kết quả mô phỏng, khảo sát và so sánh với kết quả thực tế để làm cơ sở giúp cho người sử dụng lựa chọn chế độ sử dụng hợp lý để nâng cao năng suất của xe phù hợp với điều kiện hoàn cảnh ở Việt Nam. 3. Tính mới và sáng tạo: Kết quả của đề tài có thể áp dụng để phục vụ công tác đào tạo kỹ sư, sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên các trường kỹ thuật. Kết quả của đề tài gúp phần nâng cao năng lực làm chủ và phát triển công nghệ xây dựng phần mềm, lập chương trình tính toán, mô phỏng động lực học trên ô tô... 4. Kết quả nghiên cứu: Nghiên cứu tổng quan về động lực học ô tô. Nghiên cứu đặc điểm và đặc tính kỹ thuật của xe ô tô TOYOTA INNOVA E 2.0 MT. Ứng dụng lập trình GUIDE (Giao diện cho người dùng) trong Matlab để xây dựng, khảo sát các đường đặt tính động lực học của ô tô TOYOTA INNOVA E 2.0 MT. Sử dụng đường đặt tính động lực học để xác định các thông số khác. Phân tích kết quả và đánh giá Đề xuất chế độ sử dụng hợp lý để nâng cao năng suất xe. 5. Sản phẩm: 01 báo cáo phân tích; 01 file Phần mềm mô phỏng động lực học ô tô . 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Kết quả của đề tài gúp phần nâng cao năng lực làm chủ và phát triển công nghệ xây dựng phần mềm, lập chương trình tính toán, mô phỏng động lực học trên ô tô nói chung và xe ô tô Toyota Innova E2.0 MT nói riêng. Làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và sinh viên Trường ĐHSPKT Hưng Yên, các trường Dạy nghề... Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (ký, họ và tên) Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi): Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Xác nhận của trường đại học (ký tên và đóng dấu) Người hướng dẫn (ký, họ và tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Họ và tên: Trần Bùi Bông Sinh ngày: tháng năm Nơi sinh: Lớp: Khóa: Khoa: Cơ khí Động Lực Địa chỉ liên hệ: Điện thoại: Email: II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm đang học): Năm thứ 1: Ngành học: Khoa: Kết quả xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: Năm thứ 2: Ngành học: Khoa: Kết quả xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Xác nhận của trường đại học (ký tên và đóng dấu) Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (ký, họ và tên) MỤC LỤC MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7 1.1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu 7 1.2. Ý nghĩa của đề tài 7 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 8 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước 8 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 8 1.4. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu 9 1.4.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 9 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu 9 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 10 2.1 Lực và mô men tác dụng lên ô tô khi chuyển động 10 2.1.1 Các đường đặc tính của động cơ 10 2.1.2 Mô men chủ động 13 2.1.3 Các lực tác dụng lên ôtô 15 2.1.4 Các lực cản chuyển động của ô tô 17 2.2 Tính chất động lực học của ô tô 20 2.2.1 Cân bằng lực kéo và cân bằng công suất 20 2.2.1.1 Cân bằng lực kéo 20 2.2.1.2 Cân bằng công suất 24 2.3 Nhân tố động lực học và đặc tính động lực học 26 2.3.1 Nhân tố động lực học ô tô 26 2.3.2 Đặc tính động lực học của ô tô 27 2.3.3. Sử dụng đường đặc tính động lực học của động cơ 28 2.4 Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của xe ô tô Toyota Innova E2.0 MT. 37 2.4.1 Thông số kỹ thuật của xe Toyota INNOVA E 2.0 MT 37 2.4.2 Khái quát các hệ thống trên xe Toyota INNOVA E 2.0 MT 38 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG LẬP TRÌNH GUIDE TRONG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG, KHẢO SÁT CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ TOYOTA INNOVA E 2.0 MT 40 3.1. Giới thiệu phần mền matlabsimmulink 40 3.1.1. Giới thiệu chung về phần mềm Matlab 40 3.1.2. Giao diện đồ hoạ, các phím chức năng 40 3.1.2.1. Giao diện đồ hoạ 40 3.1.2.2. Các phím chức năng cơ bản trong Matlab 41 3.2. Các biến và cách khai báo trong môi trường Matlab 41 3.2.1. Biến toàn cục (global) 41 3.2.2. Biến kiểu xâu ký tự (string) 42 3.2.3. Biến symbolic 42 3.3. Các phương pháp làm việc với Matlab. 43 3.3.1. Các lệnh cơ bản. 43 3.3.2. Các hàm thông dụng: 43 3.3.3. Các lệnh dùng trong không gian màn hình làm việc 44 3.4. Quy cách viết dãy lệnh, biểu thức của Matlab 44 3.4.1. Cách tạo và sử dụng các scripts trong Matlab 45 3.4.1.1. Các scripts của Matlab 45 3.4.1.2. Nhập xuất script file 46 3.4.2. Tạo và sử dụng funtion file 46 3.4.2.2. Khai báo function file trong Matlab 47 3.4.2.3. Những lưu ý về tập tin hàm: 47 3.5. Giao diện đồ họa cho người dùng (GUI Graphical User Interface) 47 3.5.1. Bắt đầu thiết kế các giao diện đồ họa 47 3.5.2. Thiết kế giao diện đồ họa 49 3.5.3. Thay đổi các thiết lập đối tượng 50 3.5.4. Lưu giao diện đồ họa 50 3.5.5. Chạy giao diện đồ họa 51 3.6. Ứng dụng GUIDE lập giao diện đồ mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E 2.0 MT 51 3.7. Phân tích kết quả và đánh giá 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 Kết luận 69 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH MATLAB 71 Đường đặc tính động cơ 1TRFE theo công thức S.R.Lây Đécman 71 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ xăng 11 Hình 2.2 Đường đặc tính tải trọng của động cơ 13 Hình 2.3 Sơ đồ động học hệ thống truyền lực của ô tô 13 Hinh 2.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bánh xe chủ động 15 Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô 17 Hình 2.6 Đồ thị cân bằng lực kéo khi độ trượt δ = 0 22 Hình 2.7 Đồ thị cân bằng công suất 25 Hình 2.8 Đặc tính động lực học của ô tô 28 Hình 2.9 Xác định khả năng tăng tốc của ô tô theo đồ thị nhân tố động lực học 30 Hình 2.10 Đồ thị gia tốc của ô tô 3 số truyền 31 Hình 2.11 Đồ thị gia tốc của một số ôtô tải 32 Hình 2.12 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô 33 Hình 2.13 Đồ thị tăng tốc khi kết hợp chuyển số 33 Hình 2.14 Đồ thị quãng đường tăng tốc 34 Hình 2.15 Đồ thị nhân tố động lực học của ôtô khi chuyển động với toàn tải G và khi không đủ tải Gx = 0,5G 35 Hình 2.16 Đồ thị tia theo nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi 36 Hình 3.1. Giao diện đồ họa 40 Hình 3.2. Tạo Script file 45 Hình 3.3. Màn hình giao diện GUI 48 Hình 3.4. Màn hình làm việc GUI (Blank Gui ) 49 Hình 3.5. Màn hình giao diện gửi 51 Hình 3.6. Màn hình thiết lập đối tượng giao diện gửi 52 Hình 3.7. Màn hình thiết lập đối tượng tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải 3,5 tấn 55 Hình 3.8. Màn hình thiết lập nhập thông số 65 Hình 3.9. Đồ thị cân bằng lực kéo 65 Hình 3.10. Đồ thị cân bằng công suất 65 Hình 3.11. Đồ thị đặc tính Động lực học 66 Hình 3.12. Đồ thị động lực học khi tải trọng thay đổi 66 Hình 3.13. Đồ thị gia tốc j 66 Hình 3.14. Đồ thị đặc tính tia động lực học khi tải trọng thay đổi 66 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật của xe Toyota INNOVA E 2.0 MT 37 Bảng 3.1. Các phím chức năng cơ bản trong Matlab 41 Bảng 3.2. Các tổ hợp phím cơ bản trong Matlab 41 Bảng 3.3. Khai báo và ký hiệu toán học trong Matlab 43 Bảng 3.4. Khai báo hàm toán học trong Matlab 43 Bảng 3.5. Lệnh trong không gian làm việc 44 Bảng 3.6. Lệnh nhập xuất Script file trong Matlab 46 Bảng 3.13. Chức năng của các đối tượng trên thanh công cụ GUI 49 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ôtô ngày càng phát triển, thể hiện rõ tầm quan trọng trong sự phát triển chung của nền công nghiệp cả nước. Thị trường ôtô càng ngày càng phát triển với đa dạng về chủng loại và giá cả. Việc nghiên cứu để nâng cao hiệu quả sử dụng của loại phương tiện này luôn là vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm giải quyết. Tính chất động lực học của ô tô khi chuyển động là một trong những tính chất rất quan trọng, nó được thể hiện qua đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, các lực cản, nhân tố động lực học, thời gian và quãng đường tăng tốc, vận tốc, gia tốc, khi chuyển động trong điều kiện mặt đường khác nhau hoặc do tác động điều kiện như tăng giảm ga, quay vòng khi phanh. Tính chất động lực học của ô tô ảnh hưởng đến khả năng khởi hành và tăng tốc của ô tô, vận tốc trung bình, năng suất và giá thành vận chuyển, độ êm dịu và tính an toàn trong chuyển động. Việc tính toán chính xác các chỉ tiêu đánh giá tính động lực học của ô tô là một vấn đề rất khó thực hiện. Vì các chỉ tiêu này phụ thuốc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố ngẫu nhiên. Cùng với sự phát triển nhanh của ngành công nghệ thông tin và các thiết bị, phần mềm nghiên cứu ngày càng chính xác hơn, nên nhiều bài toán được giải quyết một cách nhanh chóng với độ chính xác cao giúp cho quá trình tính toán, thiết kế và chế tạo được thuận lợi và chính xác hơn rất nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp ô tô ngày càng phát triển và đảm bảo được các yêu cầu của người sử dụng. Và ngày nay cũng đã có nhiều thiết bị và phương pháp thực nghiệm để có thể kiểm tra chất lượng và tình trạng kỹ thuật của xe trong quá trình sử dụng rất thuận tiện và đảm bảo độ chính xác cao giúp cho việc hiệu chỉnh thiết kế và chọn chế độ sử dụng cho các loại xe ô tô có hiệu quả. Để thực hiện việc khảo sát đánh giá tính năng động lực học của xe chúng em đã thực hiện nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng lập trình GUIDE trong Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT’’ với mục đích góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc lực chọn chế độ sử dụng hợp lý và đánh giá khả năng sử dụng. Sinh viên thực hiện: 1. Trần Bùi Bông 2. Lê Anh Hào 3. Hoảng Xuân Tân CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu Tính chất động lực học của ô tô khi chuyển động là một trong những tính chất rất quan trọng, nó được thể hiện qua đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, các lực cản, nhân tố động lực học, thời gian và quãng đường tăng tốc, vận tốc, gia tốc, khi chuyển động trong điều kiện mặt đường khác nhau hoặc do tác động điều kiện như tăng giảm ga, quay vòng khi phanh. Tính chất động lực học của ô tô ảnh hưởng đến khả năng khởi hành và tăng tốc của ô tô, vận tốc trung bình, năng suất và giá thành vận chuyển, độ êm dịu và tính an toàn trong chuyển động. Việc tính toán chính xác các chỉ tiêu đánh giá tính động lực học của ô tô là một vấn đề rất khó thực hiện. Vì các chỉ tiêu này phụ thuốc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố ngẫu nhiên. Cùng với sự phát triển nhanh của ngành công nghệ thông tin và các thiết bị, phần mềm nghiên cứu ngày càng chính xác hơn, nên nhiều bài toán được giải quyết một cách nhanh chóng với độ chính xác cao giúp cho quá trình tính toán, thiết kế và chế tạo được thuận lợi và chính xác hơn rất nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp ô tô ngày càng phát triển và đảm bảo được các yêu cầu của người sử dụng. Và ngày nay cũng đã có nhiều thiết bị và phương pháp thực nghiệm để có thể kiểm tra chất lượng và tình trạng kỹ thuật của xe trong quá trình sử dụng rất thuận tiện và đảm bảo độ chính xác cao giúp cho việc hiệu chỉnh thiết kế và chọn chế độ sử dụng cho các loại xe ô tô có hiệu quả. Để đáp ứng các yêu cầu đó, chúng em đã được Khoa giao đề tài khoa học: “Ứng dụng lập trình GUIDE trong Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát và đánh giá đặc tính động lực học xe dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT’’ với mục đích góp phần ứng dụng phần mềm trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu khoa học cho việc lựa chọn chế độ sử dụng hợp lý và đánh giá khả năng sử dụng. 1.2. Ý nghĩa của đề tài Là một cơ hội lớn để sinh viên củng cố lại các kiến thức đã học được trong suốt thời gian học ở trường, giúp sinh viên hiểu biết thêm nhiều về kiến thức thực tế mà nhà trường không thể truyền tải được. Tạo cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, các kỹ năng và phương pháp giải quyết các vấn đề. Bản thân sinh viên cũng không ngừng cố gắng và luôn phấn đấu để đạt được mục tiêu mà mình muốn. Cung cấp các kiến thức cơ bản về động lực học trên ô tô nói chung và động lực học trên xe Toyota Innova E 2.0 MT nói riêng nhằm xây dựng kiến thức cơ bản và chuyên sâu cho người học. Tạo tiền đề nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên các khóa sau có thêm tài liệu nghiên cứu tham khảo. 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước Cùng với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ô tô trên thế giới, ở Việt Nam việc ứng dụng phần mềm trong mô phỏng hệ thống treo trên ô tô ngày càng phổ biến. Đã có khá nhiều nghiên cứu về ứng dụng lập trình GUIDE trong phần mềm Matlab đã được công bố như: 1. Trung tâm phát triển Công nghệ ô tô, xây dựng một số phần mềm chuyên dụng sử dụng trong thiết kế tính toán ô tô, dự án KC.05.DA.13, 2006. 2. Th.S. Đỗ Khắc Sơn (2018), Mô phỏng động lực học kéo ô tô sử dụng truyền lực vô cấp, Tạp chí Giao thông vận tải, ISSN: 2384 – 0818. 3. Mô hình hóa và mô phỏng động lực học ô tô bằng phần mềm Matlab Simulink và Carsim Luận văn thạc sĩ của tác giả Nguyễn Công Vinh, 2017. 4. Ứng dụng Matlab để xây dựng một số phần mềm chuyên dụng trong thiết kế tính toán ô tô Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Minh Toàn, 2013. 5. Ứng dụng Matlab GUIDE xây dựng chương trình tính toán dao động cho đoàn xe ô tô – Đồ án tốt nghiệp của tác giả Đinh Văn Tuấn, 2021. 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Ngày nay lập trình GUIDE (Thiết kế giao diện cho người dùng) trong phần mềm Matlab Simulink đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống như: vật lý, toán học, chẩn đoán trạng thái…vv. Trong lĩnh vực ô tô lập trình GUIDE đã được ứng dụng trong tính toán, thiết kế và điều khiển một số thành phần của các bộ phận tổng thành trên ô tô như: xử lý dữ liệu ECU, chẩn đoán trạng thái kỹ thuật, tính toán các bộ phận, tổng thành hệ thống
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG Ứng dụng lập trình GUIDE Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát đánh giá đặc tính động lực học xe dựa xe sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT Mã số đề tài: (UTEHY.S.2022.10) Thuộc nhóm ngành khoa học: Hưng Yên, Tháng 4/ Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG Ứng dụng lập trình GUIDE Matlab – Simulink để mô phỏng, khảo sát đánh giá đặc tính động lực học xe dựa xe sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT Mã số đề tài: (UTEHY.S.2022.10) Thuộc nhóm ngành khoa học: Sinh viên thực hiện: Trần Bùi Bông Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 106181, Khoa Cơ khí Động Lực Năm thứ: /Số năm đào tạo: 04 Ngành học: CN kỹ thuật ô tô Người hướng dẫn: Th.S Đồng Minh Tuấn T.S Trần Văn Thoan Hưng Yên, Tháng 4/ Năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Ứng dụng lập trình GUIDE Matlab – Simulink để mơ phỏng, khảo sát đánh giá đặc tính động lực học xe dựa xe sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT (UTEHY.S.2022.10) - Chủ nhiệm: Trần Bùi Bông - Thành viên: Lê Anh Hào; Hoàng Xuân Tân - Đơn vị chủ trì: Khoa Cơ khí Động lực - Thời gian thực hiện: Từ tháng 10/2021 đến tháng 04/2022 - Địa chỉ, điện thoại: Lớp 106181, điện thoại: 084375536356 Mục tiêu: - Khảo sát tính động lực học xe ô tô TOYOTA INNOVA E 2.0 MT số truyền, tốc độ, độ dốc khác Từ tìm hệ số làm việc hợp lý xe chuyển động điều kiện khác - Đánh giá kết mô phỏng, khảo sát so sánh với kết thực tế để làm sở giúp cho người sử dụng lựa chọn chế độ sử dụng hợp lý để nâng cao suất xe phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Việt Nam Tính sáng tạo: Kết đề tài áp dụng để phục vụ cơng tác đào tạo kỹ sư, sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên trường kỹ thuật Kết đề tài gúp phần nâng cao lực làm chủ phát triển công nghệ xây dựng phần mềm, lập chương trình tính tốn, mơ động lực học ô tô Kết nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan động lực học ô tô - Nghiên cứu đặc điểm đặc tính kỹ thuật xe tơ TOYOTA INNOVA E 2.0 MT - Ứng dụng lập trình GUIDE (Giao diện cho người dùng) Matlab để xây dựng, khảo sát đường đặt tính động lực học tơ TOYOTA INNOVA E 2.0 MT - Sử dụng đường đặt tính động lực học để xác định thơng số khác - Phân tích kết đánh giá - Đề xuất chế độ sử dụng hợp lý để nâng cao suất xe Sản phẩm: - 01 báo cáo phân tích; 01 file Phần mềm mơ động lực học ô tô Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: Kết đề tài gúp phần nâng cao lực làm chủ phát triển công nghệ xây dựng phần mềm, lập chương trình tính tốn, mơ động lực học tơ nói chung xe ô tô Toyota Innova E2.0 MT nói riêng Làm tài liệu tham khảo cho giáo viên sinh viên Trường ĐHSPKT Hưng Yên, trường Dạy nghề Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Xác nhận trường đại học (ký tên đóng dấu) Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Người hướng dẫn (ký, họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Trần Bùi Bông Sinh ngày: tháng năm Nơi sinh: Lớp: Khóa: Khoa: Cơ khí Động Lực Địa liên hệ: Điện thoại: Email: II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Khoa: Kết xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Khoa: Kết xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: Xác nhận trường đại học (ký tên đóng dấu) Ngày 16 tháng 04 năm 2022 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lý chọn đề tài nghiên cứu .7 1.2 Ý nghĩa đề tài .7 1.3 Tình hình nghiên cứu nước ngồi nước .8 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.4 Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu .9 1.4.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 2.1 Lực mô men tác dụng lên ô tô chuyển động 10 2.1.1 Các đường đặc tính động 10 2.1.2 Mô men chủ động 13 2.1.3 Các lực tác dụng lên ôtô .15 2.1.4 Các lực cản chuyển động ô tô 17 2.2 Tính chất động lực học tơ 20 2.2.1 Cân lực kéo cân công suất 20 2.2.1.1 Cân lực kéo 20 2.2.1.2 Cân công suất 24 2.3 Nhân tố động lực học đặc tính động lực học 26 2.3.1 Nhân tố động lực học ô tô .26 2.3.2 Đặc tính động lực học ô tô .27 2.3.3 Sử dụng đường đặc tính động lực học động .28 2.4 Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật xe tô Toyota Innova E2.0 MT 37 2.4.1 Thông số kỹ thuật xe Toyota INNOVA E 2.0 MT 37 2.4.2 Khái quát hệ thống xe Toyota INNOVA E 2.0 MT 38 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG LẬP TRÌNH GUIDE TRONG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG, KHẢO SÁT CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ TOYOTA INNOVA E 2.0 MT 3.1 Giới thiệu phần mền matlab-simmulink 40 3.1.1 Giới thiệu chung phần mềm Matlab 40 3.1.2 Giao diện đồ hoạ, phím chức 40 3.1.2.1 Giao diện đồ hoạ 40 3.1.2.2 Các phím chức Matlab 41 3.2 Các biến cách khai báo môi trường Matlab .41 3.2.1 Biến toàn cục (global) 41 3.2.2 Biến kiểu xâu ký tự (string) 42 3.2.3 Biến symbolic .42 3.3 Các phương pháp làm việc với Matlab 43 3.3.1 Các lệnh .43 3.3.2 Các hàm thông dụng: 43 3.3.3 Các lệnh dùng không gian hình làm việc .44 3.4 Quy cách viết dãy lệnh, biểu thức Matlab 44 3.4.1 Cách tạo sử dụng scripts Matlab 45 3.4.1.1 Các scripts Matlab 45 3.4.1.2 Nhập xuất script file 46 3.4.2 Tạo sử dụng funtion file 46 3.4.2.2 Khai báo function file Matlab 47 3.4.2.3 Những lưu ý tập tin hàm: .47 3.5 Giao diện đồ họa cho người dùng (GUI - Graphical User Interface) 47 3.5.1 Bắt đầu thiết kế giao diện đồ họa 47 3.5.2 Thiết kế giao diện đồ họa 49 3.5.3 Thay đổi thiết lập đối tượng 50 3.5.4 Lưu giao diện đồ họa 50 3.5.5 Chạy giao diện đồ họa 51 3.6 Ứng dụng GUIDE lập giao diện đồ mô phỏng, khảo sát đánh giá đặc tính động lực học xe dựa xe sở TOYOTA INNOVA E 2.0 MT 51 3.7 Phân tích kết đánh giá 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 69 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH MATLAB Đường đặc tính động 1TR-FE theo công thức S.R.Lây Đécman .71 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Đường đặc tính tốc độ ngồi động xăng Hình 2.2 Đường đặc tính tải trọng động Hình 2.3 Sơ đồ động học hệ thống truyền lực ô tô Hinh 2.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc bánh xe chủ động Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô Hình 2.6 Đồ thị cân lực kéo độ trượt δ = Hình 2.7 Đồ thị cân công suất Hình 2.8 Đặc tính động lực học ô tô Hình 2.9 Xác định khả tăng tốc ô tô theo đồ thị nhân tố động lực học Hình 2.10 Đồ thị gia tốc ô tô số truyền Hình 2.11 Đồ thị gia tốc số ôtô tải Hình 2.12 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô Hình 2.13 Đồ thị tăng tốc kết hợp chuyển số Hình 2.14 Đồ thị quãng đường tăng tốc Hình 2.15 Đồ thị nhân tố động lực học ôtô chuyển động với tồn tải G khơng đủ tải Gx = 0,5G Hình 2.16 Đồ thị tia theo nhân tố động lực học tải trọng thay đổi Hình 3.1 Giao diện đồ họa Hình 3.2 Tạo Script file Hình 3.3 Màn hình giao diện GUI Hình 3.4 Màn hình làm việc GUI (Blank Gui ) Hình 3.5 Màn hình giao diện gửi Hình 3.6 Màn hình thiết lập đối tượng giao diện gửi Hình 3.7 Màn hình thiết lập đối tượng tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải 3,5 Hình 3.8 Màn hình thiết lập nhập thông số Hình 3.9 Đồ thị cân lực kéo Hình 3.10 Đồ thị cân công suất Hình 3.11 Đồ thị đặc tính Động lực học Hình 3.12 Đồ thị động lực học tải trọng thay đổi Hình 3.13 Đồ thị gia tốc j Hình 3.14 Đồ thị đặc tính tia động lực học tải trọng thay đổi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật của xe Toyota INNOVA E 2.0 MT Bảng 3.1 Các phím chức Matlab Bảng 3.2 Các tổ hợp phím Matlab Bảng 3.3 Khai báo ký hiệu toán học Matlab Bảng 3.4 Khai báo hàm toán học Matlab Bảng 3.5 Lệnh không gian làm việc Bảng 3.6 Lệnh nhập xuất Script file Matlab Bảng 3.13 Chức đối tượng công cụ GUI MỞ ĐẦU Trong những năm gần ngành công nghiệp ôtô ngày phát triển, thể rõ tầm quan trọng sự phát triển chung của nền công nghiệp cả nước Thị trường ôtô ngày phát triển với đa dạng chủng loại giá Việc nghiên cứu để nâng cao hiệu sử dụng loại phương tiện vấn đề nhiều nhà khoa học quan tâm giải Tính chất động lực học ô tô chuyển động tính chất quan trọng, thể qua đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, lực cản, nhân tố động lực học, thời gian quãng đường tăng tốc, vận tốc, gia tốc, chuyển động điều kiện mặt đường khác tác động điều kiện tăng giảm ga, quay vịng phanh Tính chất động lực học ô tô ảnh hưởng đến khả khởi hành tăng tốc ô tô, vận tốc trung bình, suất giá thành vận chuyển, độ êm dịu tính an tồn chuyển động Việc tính tốn xác tiêu đánh giá tính động lực học ô tô vấn đề khó thực Vì tiêu phụ thuốc vào nhiều yếu tố, có yếu tố ngẫu nhiên Cùng với phát triển nhanh ngành công nghệ thông tin thiết bị, phần mềm nghiên cứu ngày xác hơn, nên nhiều tốn giải cách nhanh chóng với độ xác cao giúp cho q trình tính tốn, thiết kế chế tạo thuận lợi xác nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp ô tô ngày phát triển đảm bảo yêu cầu người sử dụng Và ngày có nhiều thiết bị phương pháp thực nghiệm để kiểm tra chất lượng tình trạng kỹ thuật xe trình sử dụng thuận tiện đảm bảo độ xác cao giúp cho việc hiệu chỉnh thiết kế chọn chế độ sử dụng cho loại xe ô tô có hiệu Để thực việc khảo sát đánh giá tính động lực học xe chúng em thực nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng lập trình GUIDE Matlab – Simulink để mơ phỏng, khảo sát đánh giá đặc tính động lực học xe dựa xe sở TOYOTA INNOVA E2.0 MT ’’ với mục đích góp phần xây dựng sở khoa học cho việc lực chọn chế độ sử dụng hợp lý đánh giá khả sử dụng Sinh viên thực hiện: Trần Bùi Bông Lê Anh Hào Hoảng Xuân Tân