Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển tạo cảm giác lái thực hiện trên mô hình lái gián tiếp

MỤC LỤC Mục lục Danh sách chữ viết tắt .2 Danh sách bảng .3 Danh sách hình .4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .9 1.1 Tổng quan đề tài nghiên cứu .9 1.2 Chuyển đổi hệ thống lái thường sang hệ thống lái khơng trục lái 10 1.3 Tình hình nghiên cứu nước 11 1.4 Tính cấp thiết, ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài 13 1.4.1 Tính cấp thiết 13 1.4.2 Ý nghĩa lý luận: 13 1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn: 14 CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15 2.1 Nghiên cứu chế tạo mơ hình lái khơng trục lái 15 2.1.1 Xây dựng mơ hình 3D cho hệ thống phần mềm Solidworks .15 2.1.2 Lắp đặt hồn thiện mơ hình 3D 20 2.1.3 Điều khiển chuyển động mơ hình mơ 3D 21 2.2.1 Xác định thơng số mơ hình 30 2.2.2 Thiết kế mạch điện điều khiển mơ hình 41 2.3 Thực nghiệm điều khiển hệ thống lái không trục lái qua phần mềm LabView 2.3.1 Điều khiển hệ thống lái không trục lái thuật toán PID để kiềm soát thời gian trễ hệ thống .46 2.4 Thực nghiệm điều khiển tạo cảm giác lái 48 2.4.1 Động lực học hệ thống lái không trục lái 48 2.4.2 Phương pháp tạo cảm giác lái qua cảm biến dòng điện 51 2.4.3 Mômen tái tạo cảm giác lái 52 2.4.4 Mômen trợ lực lái 53 2.4.5 Mômen lái điều khiển trả vành tay lái vị trí trung hịa chuyển động thẳng (Free control torque) 53 2.4.6 Đặc tính giới hạn vành tay lái (Lock-to-Lock) 54 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Thí nghiệm chọn hệ số Kp 54 3.2 Thực nghiệm điều khiển tạo cảm giác lái .60 Kết 68 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 4.1 Kết luận 69 4.1.1 Kết luận thực nghiệm điều khiển đáp ứng vành tay lái cấu lái 4.1.2 Kết luận lập trình tạo cảm giác lái 70 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT Kp Ktfc Kti Kltl Hw Rw Sbw THUẬT NGỮ TIẾNG VIẾT Hệ số tỉ lệ điều khiển PID Hệ số hiệu chỉnh mômen hồi vị cho vô lăng Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo cảm giác lái Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo giới hạn cho vô lăng Vành tay lái Cơ cấu lái Hệ thống lái không trục lái DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU Quan hệ α βtheo lý thuyết Quan hệ α β điều kiện thực tế Thông số card giao tiếp máy tính Thơng số driver điều khiển động Giá trị hệ số lập trình hệ thống Giá trị điều khiển cho hệ thống thực nghiệm TRANG 32 34 52 52 58 66 DANH SÁCH HÌNH SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG 1.1 Hệ thống lái thường hệ thống lái không trục lái 10 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Giao diện khởi động solidworks Giao diện modun thiết kế part solidworks Tạo biên dạng vô lăng lệnh revolve Lựa chọn mặt phẳng Front Plane để vẽ Sử dụng lệnh extruded Boss/Base tạo khối cho sketch vừa vẽ Các chi tiết điều khiển vành tay lái Các chi tiết cấu lái Lắp ghép chi tiết mơi trường assembly Hệ thống lái hồn chỉnh Đưa motor vào mơ hình Modun liên kết từ LabVIEW tới solidworks Chỉ dẫn tới nơi lưu file 3D solidworks Hộp thoại chọn kiểu motionstudy Giao diện liên kết LabVIEW solidworks Lựa chọn tạo trục cho motor Chọn thời gian giao tiếp LabVIEW Solidworks Cài đặt thống số cho motions study Lập trình điều khiển vơ lăng Kiểm tra lỗi kết nối Điều khiển mơ hình 3D thông qua LabVIEW Sai số chuyển động cấu lái vơ lăng lái Mơ hình hệ thống lái khơng trục lái Các giai đoạn q trình quay vịng Sơ đồ động học quay vịng tơ 16 16 17 17 18 Sơ đồ hình thang lái xe chạy thẳng Sơ đồ hình thang lái xe quay vịng Quan hệ hình học góc quay góc quay ngồi Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái ơtơ quay vịng chỗ Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái ơtơ quay vịng chỗ Cấu tạo 32 33 35 30 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28 2.29 2.30 18 19 20 20 22 23 23 23 24 24 25 25 26 26 27 28 28 30 30 37 39 SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG 2.31 2.32 2.33 2.34 2.35 2.36 2.37 2.38 2.39 2.40 2.41 Kích thước hình thang lái Cụm kéo ngang Cấu tạo cấu lái, thước lái Ngun lí mơ hình lái khơng trục lái Mơ hình vơ lăng lái Encoder thu thập tín hiệu từ DC motor tạo cảm giác lái Hệ thống động tái tạo cảm giác lái Sơ đồ thuật toán điều khiển hệ thống Sơ đồ điều khiển PID Bộ điều khiển PID cho động DC Lập trình điều khiển hệ thống lái khơng trục lái với thuật tốn điều khiển PID Ngun lý truyền tín hiệu điều khiển hệ thống lái không trục lái Sơ đồ phân tích lực hệ thống lái khơng trục lái Đặc tính ngồi cảm biến dịng Sơ đồ đấu nối cảm biến dòng điện Sơ đồ mạch điện hệ thống Chương trình điều khiển quay cấu lái- thuật toán P control Giao diện điều khiển hệ thống Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =0.8, thời gian chậm tác dụng 4s, sai số 400 xung Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =4, thời gian chậm tác dụng 0,5s, sai số 50 xung Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =10, thời gian chậm tác dụng 0,05s, sai số 16 xung Đáp ứng vành tay lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp = 17.2 thời gian chậm tác dụng 0,001s, sai số xung Vùng ổn định với Kp = 40 Chương trình tạo lực phản hồi tái tạo cảm giác lái Cảm biến dòng điện thu hai trạng thái khác cấu lái Lực tác dụng lên vành tay lái Mômen lực tái tạo cảm giác lái với tác dụng dịng điện cảm biến Đồ thị mơmen lực tái tạo cảm giác lái với tác dụng 39 40 40 44 42 43 43 44 45 45 46 2.42 2.43 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 48 48 50 50 54 55 55 56 56 57 57 58 59 60 61 61 62 SỐ 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 TÊN HÌNH ẢNH mơmen lái trả vành tay lái vị trí trung hịa Mơmen lực sinh ảnh hưởng cấu giới hạn ảo (Lock-to-lock) Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái tổng hợp Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái với Ktfc lớn Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái với Ktfc lớn Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái với Ktltl lớn Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái với hệ số phù hợp TRANG 62 63 64 64 65 66 TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Những thành tựu công nghệ điện tử thời gian gần thường ứng dụng phát triển hệ thống ô tô Hệ thống lái không trục lái hệ thống ô tô Hệ thống gồm hai phần chính, phần phía vành tay lái, phần phía chấp hành (cơ cấu lái, thước lái, motor chấp hành ) Hai phần liên kết với qua dây dẫn phát sinh số vấn đề phải giải Thứ nhất, phải đảm bảo tỉ lệ truyền vành tay lái trục cấu lái (tỉ lệ 1:1) Thư hai, hệ thống lái phải có cảm giác lái xác thực cho người lái.Vấn đề phần nghiên cứu SUMMARY OF RESEARCH CONTENT Recent advances in the field of electric technology have promised significant improvement to develop many new systems on the vehicle Steering by wire is one of new systems on the car The Steering by wire consists of two main parts, the upper part is hand-wheel and the lower part is actuator (steering actuator, pinion angle, gear assembly) Because of the separation, there are some problems which must be solved The first, it must ensure that the motions of upper part (handwheel) and lower part have the same speed The second, it must ensure that Steering by wire hasto produce realistic steering feel The above problems are main contents of this paper PHẦN MỞ ĐẦU Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo điều khiển tạo cảm giác lái mô hình lái gián tiếp Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Văn Lợi Cơ quan chủ trì: Sở khoa học cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: Tháng 8/2011 đến tháng 8/2012 Kinh phí duyệt: 80 triệu đồng Kinh phí cấp: 72 triệu đồng theo TB số: TB-SKHCN ngày 30 tháng /2012 Mục tiêu: Hoàn thiện thiết kế, chế tạo, lắp đặt, xây dựng điều khiển hệ thống điện tử nằm vành lái cấu lái giúp điều khiển lái ô tô mà không cần trục lái Nội dung ……………………………………………… …………… Sản phẩm đề tài/dự án …………………………………………… CHƯƠNG I TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan đề tài nghiên cứu Hệ thống lái ô tô điều khiển hướng chuyển động ô tô di chuyển đường Qua nhiều thời kỳ cải tiến, từ ô tô đầu tiền xuất hệ thống lái ngày có nhiều cải tiến ngày làm cho người lái cảm thấy thoải mái, điều khiển dễ dàng thuận tiện cho người sử dụng đồng thời đảm bảo tính an tồn tham gia giao thơng Các hệ thống bố trí xe khác có đặc điểm khác tùy theo quan điểm thiết kế phải đáp ứng u cầu sau: • Đảm bảo quay vịng tơ đáp ứng góc quay vịng thời gian ngắn pham vi diện tích bé • Giữ cho xe chuyển động thẳng ổn định • Lực tác dụng lên vành tay lái nhỏ • Đảm bảo động lực quay vịng • Hệ thống lái phải đảm bảo tương ứng động học dẫn động lái với phận dẫn hướng hệ thống treo • Hệ thống lái có khả ngăn va đập bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái Ngày với cải tiến khí, ứng dụng điện tử áp dụng nhằm đáp ứng yêu cầu thật xác Xu hướng tích hợp điều khiển tự động cho hệ thống khí xu hướng chung nhằm nâng cao hiệu sử dụng, độ xác tạo cảm giác thoải mái trình sử dụng 1.2 Chuyển đổi hệ thống lái thường sang hệ thống lái không trục lái Việc chuyển đổi hệ thống lái thường sang hệ thống lái không trục lái phải dựa tiêu chí thiết kế hệ thống lái Việc chuyển đổi từ hệ thống lái thường sang hệ thống lái không trục lái thể qua sơ đồ hình 1.1 sau: Hình 1.1: Hệ thống lái thường hệ thống lái không trục lái a )Hệ thống lái thường ; b)Hệ thống lái không trục lái 1: Vành tay lái; 2: Khớp nối; 3: Thanh lái; 4: Bánh lái; 5: Cơ cấu lái; 6: Trục trung gian; 7: Động điện (vành tay lái); 8: Cảm biến (vành tay lái); 9:Hộp điều khiển; 10: Cảm biến moment cản tác dụng lên bánh xe; 11:Động điện Hệ thống lái không trục lái thay trục dẫn động trung gian bằng cấu điều khiển, điều nên chia cắt hệ thơng lái thành hai phần phía 10 Hình 3.2 Chương trình điều khiển quay cấu lái- thuật toán P control Hình 3.3 Giao diện điều khiển hệ thống 57 Thí nghiệm 01: Bước 1: Chuẩn bị thiết bị (Bình acquy 12 V, nguồn chiều 24V, cáp cổng Com chuyển đổi USB) Bước 2: Nối cổng USB, bật nguồn, mở chương trình LabVIEW Bước 3: Chọn thơng số hệ thống - Vận tốc xe chạy: V = 30 Km/h - Kết quan sát thay đổi Kp với giá trị khác - Khi chọn Kp = 0.8 Hình 3.4 Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =0.8, thời gian chậm tác dụng 4s, sai số 400 xung Ta thấy rõ độ trễ yêu cầu tốc độ góc quay vịng (đường màu trắng) đáp ứng (đường màu đỏ) - Khi chọn Kp = 58 Hình 3.5 Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =4, thời gian chậm tác dụng 0,5s, sai số 50 xung - Chọn Kp = 10 Hình 3.6 Đáp ứng vành lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp =10, thời gian chậm tác dụng 0,05s, sai số 16 xung - Chon Kp = 17,2 Hình 3.7 Đáp ứng vành tay lái trục cấu lái hệ số đáp ứng Kp = 17.2 thời gian chậm tác dụng 0,001s, sai số xung Thông qua thực nghiệm xác định Kp cho thấy giá trị Kp thay đổi từ 15-17.2 vùng điều khiển ổn định hệ thống lái không trục lái với độ trễ từ 12-7 xung điều khiển động - Chọn Kp = 40 59 Hình 3.8 Vùng ổn định với Kp = 40 Ở vùng giá trị thấp cấu lái đáp ứng trễ nhiều so với vành lái từ 450 - 30 xung Vùng Kp 40 vùng ổn định hệ thống Động không đáp ứng kịp quan tính khí hệ thống Nhận xét: Mơ hình hệ thống lái khơng trục lái thiết kế chế tạo làm việc tốt Trên sở mơ hình làm thí nghiệm để xác định hệ số tỷ lệ KP qua phần mềm Labview Hệ số KP có giá trị từ 15-35 làm cho hệ thống làm việc ổn định, thời gian chậm tác dụng sai số nhỏ 3.2 Thực nghiệm điều khiển tạo cảm giác lái Đề tiến hành thí nghiệm tạo cảm giác lái cho hệ thống lái không trục lái tương ứng với tình trạng quay vịng xe mặt đường với quỹ đạo chuyển động đường Các thơng số sử dụng mơ hình Gfeel : Hệ số cho phép chọn cảm giác lái số Vận tốc xe chạy: V = 30 Km/h Các thực nghiệm tập trung xác định lực tác dụng lên vành tay lái chế độ khác từ xác định thơng số điều khiển cho hệ thống Trong phần thí nghiệm tác giả tiến hành xác định lực tác dụng lên vành tay lái chế độ chưa có hành trình giới hạn, có lực trả lái vị trí trung hịa, lực tác dụng điều 60 khiển Chương trình điều khiển hệ lập trình tạo lực phản hồi tới vơ lăng Phần trình bày kết lập trình tái tạo cảm giác lái cho vơ lăng Như trình bày chương 2, cảm giác lái tái tạo đầy đủ dựa thành phần , Các hệ số tương ứng Ktfc, Kti, Ktltl chương trình điều khiển động tạo cảm giác lái lựa chọn dựa thực nghiệm Sự ảnh hưởng tới cảm giác lái thành phần trình bày riêng biệt, sau tổng hợp để chọn lựa phù hợp cho cảm giác lái đạt xác thực Hình 3.9 Chương trình tạo lực phản hồi tái tạo cảm giác lái Hệ số Ý nghĩa Kp Hệ số tỉ lệ điều khiển PID.( điều khiển thời gian trễ) Ktfc Hệ số hiệu chỉnh mômen hồi vị cho vô lăng Kti Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo cảm giác lái Kltl Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo giới hạn cho vô lăng.(Lock to lock) 61 Bảng 5- Giá trị hệ số lập trình hệ thống Thí nghiệm 02: Xác định lực tác dụng lên vành tay lái chưa có giới hạn hành trình Bước 1: Chuẩn bị thiết bị (Bình acquy 12 V, nguồn chiều 24V, cáp cổng Com chuyển đổi USB) Bước 2: Nối cổng USB, bật nguồn, mở chương trình LabVIEW Bước 3: Chọn thông số hệ thống - Vận tốc xe chạy: V = 30 Km/h - Kết quan sát thay đổi Kp với giá trị khác - Chọn Kti Đầu tiên, hình biểu diễn khác dòng điện trục động lái hệ thống lái trạng thái tự khơng có mơmen cản từ bên ngồi (bánh xe khơng chạm mặt đất, khơng có vật cản…) hệ thống lái trạng thái có ngoại lực tác dụng a) Khơng có ngoại lực tác dụng b) Có ngoại lực tác dụng Hình 3.10 Cảm biến dịng điện thu hai trạng thái khác cấu lái 62 Ta thấy từ biểu đồ vị trí vành tay lái điểm trung hịa (góc quay vành tay lái gần với 00 gần cuối hành trình lực cản tăng dần) Hình 3.11 Lực tác dụng lên vành tay lái Thí nghiệm 03: Tạo lực trả vành tay lái vị trí trung hịa Bước 1: Chuẩn bị thiết bị (Bình acquy 12 V, nguồn chiều 24V, cáp cổng Com chuyển đổi USB) Bước 2: Nối cổng USB, bật nguồn, mở chương trình LabVIEW Bước 3: Chọn thơng số hệ thống - Vận tốc xe chạy: V = 30 Km/h - Kết quan sát thay đổi Kp với giá trị khác - Chọn Ktfc Với hệ thống lái thông thường tác dụng góc đặt bánh xe phản lực từ mặt đường, lực đàn hồi từ hệ thống lái không trục lái khơng có ngoai lực tác dụng đồ thị lực tạo cảm giác lái cho động có dạng sau: 63 Hình 3.12 Mơmen lực tái tạo cảm giác lái với tác dụng dòng điện cảm biến ( Thí nghiệm với thống số Kp = 34; Ktfc = 0; Kti = 0,5; Ktltl = 0) Ở trạng thái tự khơng có vật càn hay ngoại lực tác dụng, dịng điện cảm biến có giá trị nhỏ, mơmen lực tái tạo cảm giác lái có giá trị gần Khi cấu lái chạm tới giới hạn (tức có chướng ngại cản xoay cấu) dịng điện cảm biến i tăng lên, dẫn đến mômen tạo cảm giác lái tăng đột ngột Hình 13 Đồ thị mômen lực tái tạo cảm giác lái với tác dụng mômen lái trả vành tay lái vị trí trung hịa (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 0,126; Kti = 0; Ktltl =0) 64 Ta thấy hình 3.13 biều thị momen lực tái tạo cảm giác lái phụ thuộc vào độ lớn góc quay vơ lăng Có thể thấy góc quay cấu lái (trục hồnh) tăng lên lực phản hồi lên vơ lăng tăng theo, qua giúp vơ lăng trở vị trí ban đầu người lái xe bng tay Hình 3.14 Mơmen lực sinh ảnh hưởng cấu giới hạn ảo (Lock-to-lock) (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 0; Kti = 0; Ktltl = 2.52) Ở trạng thái thơng thường, lực có giá trị khơng Khi đạt đến giá trị mà người lập trình mong muốn, mômen lực sinh chống lái quay vơ lăng qua người lái xe nhận biết giới hạn cấu lái Tổng hợp ba đồ thị ta đồ thị cho mômen lực hệ thống có dạng sau: Hình 3.15 Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái tổng hợp 65 Tăng cao Ktfc ta đồ thị Có thể thấy đồ thị ổn định vơ lăng vị trí trung tâm Nguyên nhân điều Ktfc lớn kéo theo lực hồi vị vơ lăng tăng cao Lực qn tính làm cho vơ lăng khơng thể trở vị trí ban đầu Thực nghiệm cho thấy vơ lăng ổn định giá trị Ktfc vào khoảng 0,1 – 0,2 Hình 3.16 Đồ thị mơmen lực tạo cảm giác lái với Ktfc lớn (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 1; Kti = 0,5; Ktltl =2,5) Tiếp đến tăng cao Kti, giữ nguyên giá trị hệ số khác Với cách tăng giá trị Kti trường hợp khơng có vật cản trở cấu lái, đồ thị ổn định Tuy nhiên sức nặng vô lăng xoay tăng lên gây khó khăn lái xe Đặc biệt cấu lái bị cản trở, cảm giác vô lăng cịn tăng cao Do cần chọn Kti phù hợp trường hợp Ki chọn vào khoảng 0,4 - 0,7 66 Hình 3.17 Đồ thị mơmen lực tạo cảm giác lái với Ktfc lớn (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 1; Kti = 0,5; Ktltl =2,5) Cuối điều chỉnh Ktltl cách tăng cao hạ thấp, hệ số khác giữ nguyên Với Ktltl lớn, cấu lái chạm đến giới hạn, mômen lock-tolock tạo lớn qua gây cảm giác giật mạnh khó chịu cho người lái xe nguy hiểm điều khiển xe Đồ thị bên cho thấy lực giật trường hợp lớn Ngược lại, giá trị Ktltl nhỏ dẫn đến vô lăng qua giá trị giới hạn mà người lập trình đặt không đủ lực phản hồi Giá trị Ktltl vào khoảng 2-3 phù hợp Hình 3.18 Đồ thị mơmen lực tạo cảm giác lái với Ktltl lớn (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 0,12; Kti = 0,5; Ktltl =10) 67 Như sau hiểu rõ chức thành phần đưa lựa chọn phù hợp cho hệ số, ta tổng hợp lại đồ thị sau : Hình 3.19 Đồ thị mômen lực tạo cảm giác lái với hệ số phù hợp (thí nghiệm với Kp = 34; Ktfc = 0,126; Kti = 0,5; Ktltl =10) Kết Kết lập trình cho hệ thống chia làm hai phần gồm kết đáp ứng cấu lái kết tái tạo cảm giác lái cho vơ lăng Các thơng số q trình lập trình điều khiển hệ thống tác giả chọn lựa dựa kết thực nghiệm nhiều chế độ khác 68 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận 4.1.1 Kết luận thực nghiệm điều khiển đáp ứng vành tay lái cấu lái Trong phần thực nghiệm xác định thông số Kp cho điều khiển đáp ứng vành tay lái Qua phần thực nghiệm điều khiển thực nghiệm xác định thời gian đáp ứng cấu điều khiển theo hệ số thích ứng điều khiển động sử dụng phần mềm LabView Thông qua thực nghiệm Kp cho thấy giá trị Kp thay đổi từ 15-17.2 vùng điều khiển ổn định hệ thống lái không trục lái với độ trễ từ 12-7 xung điều khiển động Ở vùng giá trị thấp cấu lái đáp ứng nhiều trễ so với cấu điều khiển lái từ 450 - 30 xung Vùng Kp 40 vùng ổn định hệ thống Động không đáp ứng kịp quan tính khí hệ thống Theo quy định cục đăng kiểm Việt Nam hệ thống lái đủ tiêu chuẩn lưu thơng có độ rơ tổng cộng xe du lịch ≤ 150 Nếu người lái đánh lái với vận tốc 1.5m/s (vận tốc lớn theo phản xạ đánh lái) thời gian quay vịng là: t= x15xR 15x x 0.2 = = 0.0111s 360 x1.5 360 x1.5 R: bán kính vành tay lái Hay nói cách khác độ chậm tác dụng đánh lái cho phép khoảng 0.028s Như hệ thống lái không trục lái đảm bảo thời gian trễ ≤ 0.0111 s Trong tính tốn chế tạo hệ thống lái khơng trục lái chọn Kp nằm khoảng 30-34 để khoảng thời gian trễ tương ứng với thời gian chậm tác dụng độ rơ cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam 69 4.1.2 Kết luận lập trình tạo cảm giác lái Trong phần lập trình tạo cảm giác lái tác giả thực điều khiển mơ hình với thơng số chạy xe ảo Qua thí nghiệm mơ hình tác giả xây dựng đặc tính tái tạo cảm giác vành tay lái Các thông số điều khiển qua thực nghiệm cho cảm giác lái đáp ứng tốt nhất: Hệ số Ý nghĩa Giá trị Kp Hệ số tỉ lệ điều khiển PID 34 Ktfc Hệ số hiệu chỉnh mômen hồi vị cho vô lăng 0,126 Kti Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo cảm giác lái Kltl Hệ số hiệu chỉnh mômen tạo giới hạn cho vô 2,52 lăng.(Lock to lock) Bảng 6: Giá trị điều khiển cho hệ thống thực nghiệm 4.2 Kiến nghị Các kết nghiên cứu xây dựng mơ hình tĩnh bánh xe khơng tiếp đất không tải, thông số chạy xe mô theo điều kiện thực tế nhiên số hạn chế định Các kết nghiên cứu bước đầu cho việc thực nghiệm mơ hình chất tải, tiếp xe thực tế Do thực mơ hình bánh xe không tiếp đất nên chưa kiểm nghiệm công suất cho hệ thống chế độ tải khác Trong tương lai tác giả tiếp tục nghiên cứu hoàn thực mơ hình chất tải, đồng thời sẻ thực nghiệm xe thực tế Do trình độ thân có hạn, với thời gian thực ngắn nên đề tài không tránh khỏi hạn chế Tác giả mong nhà nghiên cứu nước quan tâm góp ý cho đề tài hồn thiện 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Lợi - Nghiên cứu chế tạo mơ hình hệ thống lái khơng trục lái Đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, 2010 [2] Liu, A Chang, S., “Force feedback in a stationary driving simulator”, Systems, Man and Cybernetics Intelligent Systems for the 21st Century., IEEE International Conference, Canada, vol 2, pp 17111716, 1995 [3] E.R Hoffmann and P.N Joubert, “The effect of changes in some vehicle handling variables on driver steering performance”, Human Factors, vol.8, 1966, pp 245-263 [4] Semi-Experimental Results on a Measured Current Based Method for Reproducing Realistic Steering Feel of Steer-By-Wire Systems Ba-Hai Nguyen, Jee-Hwan Ryu School of Mechanical Engineering, Korea University of Technology and Education, Cheonan, Korea 71