Luận văn, nghiên cứu mô phỏng chuyển động của ôtô con khi phanh trên đường vòng

Luận văn, nghiên cứu mô phỏng ,chuyển động của ôtô con, khi phanh trên đường vòng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ CON KHI PHANH TRÊN ĐƯỜNG VÒNG CON KHI PHANH TRÊN ĐƯỜNG VÒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Học viên: VŨ THẾ TRUYỀN Khóa: 2012A Người HDKH: PGS.TS HỒ HỮU HẢI Hà Nội, ngày 26/04/2014 LÝ DO NGHIÊN CỨU LÝ DO NGHIÊN CỨU 2 Khi phanh và quay vòng dễ dẫn đến tình trạng quá độ gây ra tai nạn nên đòi hỏi phải có nghiên cứu về mối quan hệ giữa các yếu tố vận hành như: hệ thống lái, hệ thống phanh, vận tốc đến quỹ đạo và ổn định chuyển động để cải tiến điều khiển xe an toàn hơn. Từ các phương trình động lực học lập mô hình matlab-simulink, tìm ra mối quan hệ giữa: v, F bđ ,β vl đến quỹ đạo và ổn định của xe để tăng tính an toàn khi phanh xe trên những cung đường cong không quá ¼ đường tròn với vận tốc không lớn. Để đạt được mục tiêu đó luận văn gồm các phần sau: Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu; Chương 2: Mô hình toán học và mô hình mô phỏng trong môi trường matlab-simulink; Chương 3: Mô phỏng một số trường hợp điển hình; Kết luận NỘI DUNG NỘI DUNG 1.1. Yêu cầu thực tế CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU * Tai nạn giao thông - Các đặc tính của tai nạn giao thông: - Tình hình tai nạn giao thông trên thế giới: - Tình hình tai nạn giao thông trong nước: Trung bình mỗi năm có 1,2 triệu người chết vì tai nạn giao thông và 50 triệu người bị thương Từ 16/11/2011 đến 16/11/2012, toàn quốc đã xảy ra 36.376 vụ tai nạn giao thông, làm chết 9.838 người và bị thương 38.060 người + Được thực hiện bằng những hành vi cụ thể + Gây thiệt hại về tính mạng, sức khỏe con người, vật, tài sản. 1.1. Yêu cầu thực tế CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU * Nghiên cứu động lực học ô tô - Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô: - Chỉ tiêu đánh giá ôtô: - Nghiên cứu động lực học ôtô: Tìm ra quy luật chuyển động, xác định giới hạn an toàn, sự tương thích giữa lái xe và xe Vận tốc, gia tốc, quỹ đạo thông qua thông số chung là trạng thái quay vòng của xe Ôtô thế hệ sau có kết cấu hoàn thiện hơn, vận tốc lớn hơn, khả năng thích ứng động lực học tốt, hướng tới an toàn tích cực 1.2. Các đề tài nghiên cứu trước đây CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU “ Nghiên cứu đặc tính quay vòng của xe du lịch”, luận văn thạc sỹ khoa học, trường đại học Bách Khoa Hà Nội, do sinh viên Lê Đức Hiếu thực hiện năm 2007 “Mô phỏng và nghiên cứu quá trình động lực học của hệ thống phanh thủy lực”, luận văn thạc sỹ khoa học, trường Đại học Bách khoa Hà Nội hướng dẫn, sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Hùng, năm 2011. “Mô phỏng quỹ đạo chuyển động của ô tô bốn bánh xe dẫn hướng”, luận văn thạc sỹ khoa học, trường Đại học Bách khoa Hà Nội hướng dẫn, sinh viên thực hiện Lê Ngọc Trung, năm 2008. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.3. Mục tiêu, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu * Mục tiêu * Nội dung * Phạm vi nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu Khảo sát phản ứng của xe với các tác động: β vl , F bđ và v của xe ô tô con khi phanh trên đường vòng Dùng mô tả toán học và mô phỏng bằng matlab-simulink Chuyển động của ô tô con khi phanh trên những cung đường cong không quá ¼ đường tròn với vận tốc không lớn. - Tổng quan - Khảo sát phản ứng của xe khi lái xe thực hiện các thao tác điều khiển phanh và quay vòng CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG P f4 S 4 F 4 M S4 P f3 S 3 3 S3 M F X Y X o V J z T N X o Y o Z o + P w ε          −−−−−++−+++= −+++++= −−−−+++= 2 )( 2 )coscos( 2 )sinsin()()cos()sinsin(. sinsincoscos. sinsincoscos 4322112211432112211 2211432211 2211432211 B FF B FF B SSbSSaSSaFFJ NFFSSSSm PPSSFFFFm z wf y x βββββββε ββββ ββββ * Mô hình phẳng * Hệ phương trình CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG * Sơ đồ sự nghiêng thân xe và tải trọng thẳng đứng                            −+ = =∆ = = ++=∆ ++=∆ ∆+∆−= ∆−∆−= ∆+∆+= ∆−∆+= '' 0 ' ' 0 ' 0 0 0 44 33 22 11 . . ) .( 1 ) .( 1 )( )( )( )( hgmCC hym L hm xZ L a gmZ L b gmZ yhm L lym C t Z yhm L lym C t Z ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ st T s T t ss s s s s tt t t t t s T s T t T t T ψψ ψ ψ ψ ψ ψ * Hệ thống phanh thủy lực - Sơ đồ xy lanh chính      +−−= +−−= NAPFApxm NAPFFxm mcmcslxsmcmcmcsmcs mcmcplxpmcmcpmcp - Sơ đồ đường ống dẫn dầu cho 1 cầu      −−−= −−−= mfxlxls mfxlxls kxxxSPxm kxxxSPxm ).( ).( 032 . 3222 32 031 . 3111 31 µ µ CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG [...]... tô con khi phanh trên đường vòng với v = 10m/s, Fbđ = 280N, βvl lần lượt là: 600 1200 - 1800 3.2 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với βvl 1200, Fbđ = 490N, v lần lượt là: 10m/s – 15m/s – 20m/s 3.3 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với βvl = 600, v = 20m/s, Fbđ lần lượt là: 280N – 490N – 700N CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 3.1 Mô phỏng chuyển động của. .. 2 MÔ HÌNH MÔ PHỎNG * Hệ thống phanh thủy lực - Sơ đồ xy lanh công tác  mxl1 x1 = Pxl1.S xl1 − F1 − Fms  K (Q11 − S xl1.2 x1 − Q01 )  Pxl1 = ∫ Vxl1  Vxl1 = VR 2 + Vxlt   π D 2 VR 2 = l2  4  π d12 V = l1  xlt 4  π d12 S =  xl1 4  CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 2.2 Mô hình mô phỏng trong môi trường matlab-simulink CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Các trường hợp mô phỏng: 3.1 Mô phỏng chuyển động của. .. Vận tốc ban đầu[m/s] 10 10 10 Lực bàn đạp phanh [N] 280 280 280 Góc nghiêng thân xe lớn nhất [rad] 4,8.10-3 7,9.10-3 10.10-3 Góc quay thân xe lớn nhất [rad] 28 54 74 Vận tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s] 0,17 0,31 0,44 Gia tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s2] 3,4 4,1 4,7 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 3.2 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với βvl = 1200, Fbđ = 490N, v thay... đầu[m/s] 10 15 20 Lực bàn đạp phanh[ N] 490 490 490 Góc quay vành lái 1200 1200 1200 Góc nghiêng thân xe lớn nhất [rad] 8.10-3 Góc quay thân xe lớn nhất [rad] 36 54 66 Vận tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s] 0,32 0,33 0,34 Gia tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s2] 4,1 4,1 4,1 10,5.10-3 12.10-3 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 3.3 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với βvl = 60, v = 20m/s,... quay vòng của ôtô Đề tài đã góp phần cải thiện tính ổn định hướng chuyển động của ôtô - Kết quả lấy ra nhiều thông số động lực học như: vận tốc; góc quay, vận tốc góc quay, gia tốc góc quay thân xe, góc nghiêng thân xe Tìm được mối liên hệ giữa Fbđ, βvl , v Điều này phù hợp với các công trình nghiên cứu trước đó - Do tính chất phức tạp của hệ trục tọa độ quy chiếu nên đề tài dừng lại ở việc mô phỏng chuyển. .. Do tính chất phức tạp của hệ trục tọa độ quy chiếu nên đề tài dừng lại ở việc mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên những cung đường cong không quá 1/4 đường tròn với vận tốc không lớn - Đưa vào mô hình hệ thống phanh thủy lực ABS+ASR để khảo sát đánh giá trong các trường hợp làm việc điển hình của ôtô EM XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN./ ... đường vòng với βvl = 600, v = 20m/s, Fbđ lần lượt là: 280N – 490N – 700N CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 3.1 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với v = 10m/s, Fbđ = 280N, βvl thay đổi lần lượt là: 600 – 1200 - 1800 300 400 350 Momen phanh [N.m] Luc ban dap phanh [N] 250 200 150 100 300 250 200 150 100 50 Cau sau Cau truoc 50 0 0 1 2 3 Thoi gian [s] 4 5 0 0 1 2 3 Thoi gian [s] 4 5 βvl... = 280N Fbđ = 490N 300 Fbđ = 700N 700 500 600 200 150 100 50 400 Luc ban dap phanh [N] Luc ban dap phanh [N] Luc ban dap phanh [N] 250 300 200 100 500 400 300 200 100 0 0 2 4 6 Thoi gian [s] 8 0 0 10 1 2 Thoi gian [s] 3 0 0 4 600 2 3 Thoi gian [s] 4 5 900 800 Momen phanh [N.m] 300 250 200 150 Momen phanh [N.m] 700 350 Momen phanh [N.m] 400 1 500 400 300 200 100 50 0 0 2 4 6 Thoi gian [s] 8 10 0 0 1... bàn đạp phanh [N] 280 490 700 Vận tốc ban đầu[m/s] 20 20 20 Góc quay vành lái 600 600 600 Góc nghiêng thân xe lớn nhất [rad] 7,3.10-3 8.10-3 10,2.10-3 Góc quay thân xe lớn nhất [rad] 64 41 36 Vận tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s] 0,18 0,19 0,51 Gia tốc góc quay thân xe lớn nhất [rad/s2] 3,9 2,5 2,4 KẾT LUẬN - Ứng dụng cho một xe cụ thể, khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quỹ đạo chuyển động, tính... CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 3.2 Mô phỏng chuyển động của ô tô con khi phanh trên đường vòng với βvl = 1200, Fbđ = 490N, v thay đổi lần lượt là: 10m/s – 15m/s – 20m/s 600 80 60 40 400 Momen phanh [N.m] 100 Luc ban dap phanh [N] Goc quay vanh lai [do] 700 500 120 300 200 400 300 200 100 20 0 500 Cau sau Cau truoc 100 0 1 2 Thoi gian [s] 3 4 0 0 1 2 Thoi gian [s] 3 4 0 0 1 2 Thoi gian [s] 3 4 v = 20m/s v . HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ CON KHI PHANH TRÊN ĐƯỜNG VÒNG CON KHI PHANH TRÊN ĐƯỜNG VÒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ. 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 2.2. Mô hình mô phỏng trong môi trường matlab-simulink CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 3.1. Mô phỏng chuyển động của ô tô con. phản ứng của xe với các tác động: β vl , F bđ và v của xe ô tô con khi phanh trên đường vòng Dùng mô tả toán học và mô phỏng bằng matlab-simulink Chuyển động của ô tô con khi phanh trên những