Thiết kế bộ thực nghiệm xe điện, nhận dạng mô hình bánh xe và xây dựng bộ điều khiển phát động ứng dụng với xe điện PET

MỤC LỤC MỤC LỤC……………………………………………………………………………… i DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU…………………………………………………………iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………………… iv DANH MỤC HÌNH VẼ………………………………………………………………….v LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………… vii Chương GIỚI THIỆU XE ĐIỆN PET VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO XE PET………………………………………………………………………………… 1.1 Xe điện giới xe điện Việt Nam 1.2 Xe điện bánh PET Chương ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG MÔ HÌNH BÁNH XE ĐIỆN BẰNG THỰC NGHIỆM……………………………………………………………… 2.1 Cơ sở lý thuyết đặc điểm chuyển động bánh xe 2.1.1 Động lực học bánh xe khái niệm trượt 2.1.2 Xây dựng mô hình động lực học bánh xe 2.2 Đề xuất phương pháp nhận dạng thực nghiệm 11 Chương THU THẬP SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM VÀXỬ LÝ SỐ LIỆU……… 13 3.1 Thiết kế mạch thu nhận liệu 13 3.1.1 Yêu cầu thu nhận liệu 13 3.1.2 Thiết kế mạch thực nghiệm 13 3.1.3 Thuyết minh nguyên lý 16 3.2 Truyền nhận liệu I2C 16 3.2.1 Giới thiệu sơ lược I2C 16 3.2.2 Giới thiệu lý thuyết multi master- slave 17 3.3 Giao tiếp liệu với máy tính xử lý số liệu 18 3.3.1 Giao tiếp nhận liệu 18 3.3.3 Xử lý tín hiệu-Vẽ đường đặc tính tối ưu 20 3.4 Kết đo xử lý số liệu thực nghiệm 23 Chương NHẬN DẠNG MÔ HÌNH…………………………………………………26 4.1 Phân loại phương pháp nhận dạng 26 4.2 Các bước tiến hành nhận dạng 28 4.3 Nhận dạng mô hình thực nghiệm bánh xe 30 4.3.1 Câu trúc mô hình tuyến tính có tham số thuật toán bình phương tối thiểu 30 4.3.2 Nhận dạng mô hình bánh xe mặt đường 32 4.3.3 Mô kiểm chứng 39 -i- http://www.ebook.edu.vn Chương THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHÁT ĐỘNG BÁNH XE XE ĐIỆN PET………………………………………………………………………………………41 5.1 Các vấn đề điều khiển xe điện PET 41 5.1.1 Đặc điểm chuyển động truyền động xe PET 41 5.1.2 Vần đề tồn với điều khiển cũ 41 5.2 Lựa chọn phương pháp điều khiển 43 5.3 Thiết kế điều khiển cho xe điện PET 47 Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN……………54 6.1 Một số hình ảnh thực tế 54 6.2 Đánh giá kết 57 6.3 Định hướng phát triển 57 6.3.1 Nâng cao tính linh hoạt xe nhiều mặt đường khác 57 6.3.2 Nâng cao chất lượng điều khiển 59 6.3.3 Nhận dạng trực tuyến 60 KẾT LUẬN…………………………………………………………………………… 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… 62 -ii- http://www.ebook.edu.vn DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU BẢNG 5-1 PID SỐ DỰA TRÊN ĐÁP ỨNG QUÁ ĐỘ…………………………41 BẢNG 5-2 PID SỐ THEO GIÁ TRỊ TỚI HẠN…………………………………42 -iii- http://www.ebook.edu.vn DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BLCDM DTC MFC SRC ROM SDA SDL SISO LS ML PEM ARX FIR Brushless Direct Current Motor Direct Torque Control Model Following Control Slip Ratio Control Read Only Memory Serial Data Serial Clock Single Input Single Output Least Square Maximum Likehood Prediction Error Method Auto Regressvive eXternal Input model Finite Impulse Response Động chiều không chổi than Phương pháp điều khiển trực tiếp mô-men Điều khiển theo mô hình mẫu Điều khiển hệ số trượt Bộ nhớ đọc Đường truyền liệu nối tiếp Đường truyền xung đồng Hệ có tín hiệu vào tín hiệu Bình phương tối thiểu Xác xuất cực đại Lỗi dự báo Mô hình truy hồi giá trị đầu có tính đến nhiễu Đáp ứng xung hữu hạn -iv- http://www.ebook.edu.vn DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Lịch sử phát triển xe điện giới Hình 1.2 Xe điện Việt Nam Hình 1.3 Xe điện PET Hình 2.1 Chuyển động thẳng xe dốc [4] Hình 2.2 Mô hình bánh [4] Hình 2.3 Quan hệ µ-λ Hình 2.4 Mô hình bánh xe [13] Hình 2.5 Sơ đồ mô mô hình lý thuyết bánh xe 10 Hình 2.6 Đặc tính mô hình bánh xe 11 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý khối thu nhận liệu 15 Hình 3.2 Start – Stop conditions Hình 3.3 Khung truyền liệu I2C Hình 3.4 Cấu hình Master mạng Hình 3.5 Giao tiếp qua cổng nối tiếp RS 232 Hình 3.6 Phần mềm thu nhận liệu Hình 3.7 So sánh độ mịn Hình 3.8 So sánh độ trễ pha Hình 3.9 Tốc độ bánh trái đường nhựa 23 Hình 3.10 Tốc độ bánh phải đường nhựa 23 Hình 3.10 Tốc độ bánh trái đường lát gạch 24 Hình 3.11 Tốc độ bánh phải đường lát gạch 24 Hình 3.12 Tốc độ bánh trái đường bê tông 25 Hình 3.13 Tốc độ bánh phải đường bê tông 25 Hình 4.1 Nhận dạng vòng kín Hình 4.2 Sơ đồ kiểm nghiệm Hình 4.3 Sơ đồ hệ thống SISO Hình 4.4 Tín hiệu vào tín hiệu mô hình vòng kín tốc độ bánh phải Hình 4.5 Nhận dạng với lớp mô hình tuyến tính có tham số Hình 4.6 Kết nhận dạng với cấu trúc mô hình tuyến tính Hình 4.7 Độ xác phép nhận dạng Hình 4.8 Đồ thị đặc tính đối tượng Hình 4.9 Kết nhận dạng cho mặt đường bê tông 37 Hình 4.10 Kết nhận dạng cho mặt đường lát gạch 38 Hình 4.11 Mô kiểm chứng tốc độ đặt 150 vòng /phút Hình 4.12 Mô kiểm chứng tốc độ đặt 100 vòng/phút 40 Hình 5.1 Đáp ứng tốc độ mặt đường khác -v- http://www.ebook.edu.vn Hình 5.2 Cấu trúc điều khiển hệ SISO miền thời gian gián đoạn Hình 5.3 Đáp ứng độ 46 Hình 5.3 Sơ đồ mô 49 Hình 5.4 Các đáp ứng độ ứng với điều khiển cũ độ điều khiển 49 Hình 5.5 Đáp ứng miền tần số 50 Hình 5.6 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường nhựa 51 Hình 5.7 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường bê tông 52 Hình 5.8 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường lát gạch 52 Hình 6.1 Kiểm tra mạch trước tiến hành thử nghiệm 54 Hình 6.2 Cho xe chạy đường nhựa để lấy số liệu 54 Hình 6.3 Xe chạy đường lát gạch trơn 55 Hình 6.4 Lấy liệu đo máy tính 55 Hình 6.5 Thử nghiệm xe với điều khiển cũ điều khiển 56 Hình 6.6 Kiểm tra linh hoạt xe với điều khiển 56 Hình 6.7 Đường đặc tính trung bình 58 Hình 6.8 Phương pháp MFC [13] 59 Hình 6.9 Phương pháp MFC 60 -vi- http://www.ebook.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, việc giá nhiên liệu tăng cao với ô nhiễm môi trường phương tiện sử dụng nhiên liệu gây khiến giới phải đánh giá lại việc sử dụng nhiên liệu cho hiệu tìm giải pháp sử dụng nguồn lượng khác rẻ hơn, thân thiện với môi trường Cùng với nhà máy, xí nghiệp khí thải từ phương tiện giao thông thủ phạm gây nên tượng ô nhiễm môi trường Mặc dù vấn đề đề cập từ lâu giới chưa có hướng giải hợp lý động đốt lựa chọn cho phương tiện lại Nhưng năm gần khoa học kỹ thuật phát triển, phương tiện giao thông sử dụng lượng có bước tiến lớn nhiều nước phát triển giới nghiên cứu làm định hướng thay cho xe sử dụng động đốt Khoảng vài năm trở lại đây, nhiều mẫu xe điện Việt Nam đời, có mẫu ứng dụng vào thực tế, có mẫu xe điện tiền đề cho bước phát triển xe ô tô điện Việt Nam xe điện PET trường đại học Bách Khoa Hà nội điển hình Được sinh viên Tự Động Hóa K49 nghiên cứu phát triển, xe PET gây ý người dân khẳng định thêm Việt Nam hoàn toàn phát triển xe điện Là phiên nên xe PET nhiều điểm tồn cần khắc phục, kế thừa kết sinh viên K49, nhóm sinh viên EV K50 chúng em đề xuất đề tài “Thiết kế thực nghiệm xe điện, nhận dạng mô hình bánh xe xây dựng điều khiển phát động ứng dụng với xe điện PET” nhằm mục đích khắc phục nhược điểm tồn xe điện PET, tạo tiền đề ứng dụng thực tế cho xe mục tiêu phát triển xe điện Việt Nam Toàn đề tài thực khoảng thởi gian tháng hướng dẫn thầy giáo, PGS-TS Tạ Cao Minh thầy giáo Nguyễn Duy Đỉnh Nội dung đồ án chia thành chương Chương 1: Giới thiệu xe điện PET vấn đề phát triển cho xe PET Chương 2: Xuất phát điểm đề tài đề xuất phương pháp nhận dạng thực nghiệm bánh xe điện Từ chương đến chương trình thực bao gồm bước thu thập số liệu, nhận dạng mô hình thực nghiệm bánh xe xây dựng điều khiển cho đối tượng nhận dạng Cuối chương 6: đánh giá kết đạt nêu định hướng phát triển -vii- http://www.ebook.edu.vn Do thời gian nhiều, kiến thức hạn chế, đề tài thực nhiều thực nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót Vì nhóm em mong nhận lời góp ý, hướng dẫn thầy cô để nhóm chúng em khắc phục tồn đồ án tạo tiền đề phát triển xe PET nói riêng xe điện nói chung Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Hải Dương -viii- http://www.ebook.edu.vn Chương Giới thiệu xe điện PET định hướng phát triển cho xe PET Chương GIỚI THIỆU XE ĐIỆN PET VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO XE PET 1.1 Xe điện giới xe điện Việt Nam Xe điện giới có lịch sử lâu đời tình từ xe xuất vào khoảng năm 1832 Trải qua nhiều thăng trầm với thống trị xe sử dụng động đốt tận với tình hình nhiên liệu ngày cạn dần cộng với ô nhiễm môi trường xe sử nhiên liệu gây ra, xe điện dần khẳng định tính ưu việt đồng thời giới đánh giá xe tương lai Hiện nay, nhiều nước phát triển giới chọn tập trung nghiên cứu phát triển xe điện, phải kể tới Mỹ, Đức, Nhật…các cường quốc lĩnh vực sản xuất ô tô Có thể nói xe điện bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ từ trước đến Hình vẽ 1.1 phản ánh chặng đường phát triển xe điện giới Hình 1.1 Lịch sử phát triển xe điện giới Còn Việt Nam, chưa có định hướng phát triển cụ thể cho xe điện, việc làm chủ công nghệ xe ô tô truyền thống gặp -1- http://www.ebook.edu.vn Chương Giới thiệu xe điện PET định hướng phát triển cho xe PET nhiều khó khăn Có thể giải thích điều kiện kinh tế, khoa học kỹ thuật chưa thực phát triển Tuy nhiên, Việt Nam có hội tiếp xúc với khoa học kỹ thuật tiên tiến giới, dù gặp khó khăn xe sử dụng điện nghiện cứu xuất Việt Nam năm gần Trong số xe kể tới: Xe điện bánh tác giả Trần Văn Tâm, xe lăn điện trường đại hoc Bách Khoa TP HCM, xe PET trường đại học Bách Khoa Hà nội Hình 1.2 Xe điện Việt Nam Mặc dù xe điện kể mức song góp phần thúc ý nghĩ phải tiến hành nghiên cứu phát triển xe điện Việt Nam hoàn toàn làm Đi tiên phong tạo tiền phát triển xe điện phải bắt nguồn từ -2- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET Trong phần trình bày ứng dụng việc tổng hợp điều khiển PI cho tốc độ bánh xe điều kiện mặt đường cụ thể, mặt đường nhựa Việc thiết kế cho bánh xe lại điều kiện mặt đường khác tiến hành hoàn toàn tương tự Trước hết, ta có hàm truyền đối tượng P bánh xe trái điều kiện xe chạy mặt đường nhựa thu từ trình nhận dạng trình bày chương sau: GP ( z ) = 0.5689.z −1 − 3.269.z −2 + 7.815.z −3 − 9.846.z −4 + 7.105.z −5 − 5.57.z −1 + 13.5.z −2 − 19.38.z −3 + 18.4.z −4 + 15.34.z −5 (5-1) Thay điều khiển ban đầu khâu khuếch đại k Sau tăng dần giá trị k tín hiệu đầu hệ thống có dạng dao động điều hòa Khi ta thu giá trị tới hạn kth = 16,95 Tth ≈ 1,42 Từ công thức tính toán tham số bảng 5-2 trình chỉnh định, ta tìm tham số tối ưu cho khâu điều khiển PI số sau: kP = 37,78 TI = 1,71 Ta tiến hành tương tự thao tác cho việc tổng hợp điều khiển cho đối tượng tương ứng với điều kiện mặt đường lại Sau tìm tham số ta tiến hành mô kiểm chứng: a) Mô so sánh Mô thực dựa mô hình đối tượng bánh xe nhận dạng điều kiện đường nhựa nêu phần trước với tham số khâu PI cũ (đã xấp xỉ sang miền thời gian gián đoạn) khâu PI số thiết kế theo phương pháp Takahashi Các mô thực lượng đặt tốc độ 200 vòng/phút Các hình từ 5.4 5.5 mô tả kết mô thu miền thời gian tần số để tiện cho việc khảo sát đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển -48- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET Hình 5.3 Sơ đồ mô Hình 5.4 Các đáp ứng độ ứng với điều khiển cũ độ điều khiển -49- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET (a) (b) Hình 5.5 Đáp ứng miền tần số (a) Đồ thị Nyquist (b) Phần đồ thị Nyquist phóng to phía điểm (-1,0) Từ hình vẽ 5.4 ta thấy đáp ứng tốc độ điều khiển có chất lượng động học tốt hơn: thời gian độ giảm, không độ điều chỉnh triệt tiêu hoàn toàn sai lệch tĩnh Bên cạnh đó, hình vẽ 5.5 thể đáp ứng tốc độ hệ hở miền tần số với độ dự trữ ổn định cải thiện đáng kể sử dụng điều khiển tần số cắt -50- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET ωc (các điểm tô đậm) hàm Gh ( jω ) tương ứng với điều khiển có góc pha lớn so với điều khiển cũ Điều chứng tỏ chất lượng ổn định bền vững hệ thống cải thiện b) Kiểm nghiệm thực tế Quá trình mô cho kết tốt, ta sử dụng tham số tìm đưa vào lập trình cho xe chạy thực tế đường để kiểm nghiệm so sánh chất lượng điều khiển so với điều khiển cũ Hình 5.6 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường nhựa Kết thực tế thu sát với kết mô Với điều khiển thiết kế thời gian độ nhanh hơn, gần điều chỉnh Tốc độ ổn định giữ suốt thời gian xe chạy mà không bị dao động Như điều khiển cho chất lượng điểu khiển cải thiện nhiều so với điều khiển cũ, quan trọng đáp ứng yêu cầu đề Với mặt đường lại tiến hành kiểm nghiệm cho ta kết cải tiến nhiều, hình 5.7 hình 5.8 -51- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET Hình 5.7 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường bê tông Hình 5.8 Kết thực tế ứng với bánh xe phải xe chạy đường lát gạch Xuyên suốt chương vừa nhóm em trình bày quy trình tiến hành từ trình thu nhận liệu việc thiết kế điều khiển mà mục đích cải thiện chất lượng điều khiển cho xe PET Trở lại với vấn đề điều khiển thiết kế tốt với loại mặt đường gặp khó khăn sang mặt đường khác Làm để xe chạy tốt nhiều mặt đường, đặc biệt xe PET hướng tới mục đích gần áp dụng cách làm đơn giản cho hiệu cao để giảm giá thành sản phẩm Và -52- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET mục đích xa làm tiền đề phát triển xe điện bánh Có thể nói phần vừa trình bày cách thực hiện, sở lý thuyết đôi với kiểm nghiệm thực tế, việc sử dụng kết sao?, hướng ứng dụng thực tế nào?…Các vấn đề trình bày chương cuối cùng: đánh giá kết định hướng phát triển -53- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Một số hình ảnh thực tế Dưới số hình ảnh thực tế từ trình kiểm tra kỹ lưỡng trước cho xe chạy, thu nhận liệu, thử nghiệm điều khiển Hình 6.1 Kiểm tra mạch trước tiến hành thử nghiệm Hình 6.2 Cho xe chạy đường nhựa để lấy số liệu -54- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển Hình 6.3 Xe chạy đường lát gạch trơn Hình 6.4 Lấy liệu đo máy tính -55- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển Hình 6.5 Thử nghiệm xe với điều khiển cũ điều khiển Hình 6.6 Kiểm tra linh hoạt xe với điều khiển -56- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển 6.2 Đánh giá kết Các kết đạt được: - Kết khâu • Mạch lưu trữ tín hiệu hoạt động tốt, việc đo đạc xử lý số liệu nhanh chóng kiểm soát lỗi trình đo, trình nhận • Phương pháp nhận dạng đạt độ xác tương đối cao khoảng 80% so với tín hiệu gốc Mô hình nhận dạng thu được kiểm nghiệm thực tế nhiều lần • Đã thiết kế kiểm nghiệm điều khiển cho loại đường: đường nhựa, đường bê tông, đường lát gạch Kết chất lượng cải tiến nhiều so với điều khiển cũ - Kết thực tế • Khi cho xe chạy mặt đường với điều khiển xe khởi động êm, không bị giật Đáp ứng tốc độ nhanh dao động, xe đặc biệt linh hoạt trình rẽ lái xoay xở không gian hẹp • Xe chạy tốt mặt đường với điều khiển tương ứng: đường nhựa ứng với điều khiển cho đường nhựa, đường bê tông ứng với điều khiển cho đường bê tông, đường lát gạch ứng với điều khiển cho đường lát gạch dẫn đến khó khăn phải chuyển tiếp hai loại mặt đường 6.3 Định hướng phát triển Với mục tiêu ban đầu cải thiện chất lượng điều khiển cho xe PET nhóm em hoàn thành mục tiêu Bên cạnh mục tiêu đạt nhóm em gặp phải vấn đề : Như để xe chạy linh hoạt tất mặt đường? Liệu chất lượng điểu khiển cho xe nâng cao nữa? Các câu hỏi đước nhóm thảo luận có hướng giải Tại thời điểm viết đồ án tốt nghiệp nhóm em giải vấn đề nên trình bày hướng giải thành định hướng phát triển Sau nhóm em trình bày hướng giải với hai vấn đề lớn nhóm 6.3.1 Nâng cao tính linh hoạt xe nhiều mặt đường khác Với việc thiết kế thử nghiệm điều khiển cho xe chạy đường nhựa, đường bê tông, đường lát gạch đạt kết tốt nhóm có điều khiển tối ưu mặt đường Trong điều khiển xe PET người ngồi đóng vai trò vòng -57- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển điều khiển, mà người điều khiển chủ động biết xe chạy mặt đường từ lựa chọn điều khiển phù hợp với mặt đường Nhóm em gọi chế độ chạy xe chế độ chạy tối ưu Song song với chế độ chạy tối ưu, nhóm có đưa thêm chế độ chạy thông thường Nghĩa nhận dạng đối tượng trung bình đối tượng chạy đường nhựa, đường bê tông, đường lát gạch đối tượng trung bình phản ánh mặt đường tốt xấu Việc thiết kế cho đối tương trung bình khiến xe chạy không tốt chế độ tối ưu mặt đường xe chạy tất mặt đường phạm vi chất lượng cho phép Hình 6.7 đưa đường đặc tính trung bình cộng đường đặc tính mặt đường khác Hình 6.7 Đường đặc tính trung bình Tiến hành tương tự khâu nhận dạng xây dựng với điều khiển cho đối tượng trung bình Khi hoàn thành tiến hành thử nghiệm với xe kết thu xe PET chạy tốt nhiều mặt đường với chế độ tối ưu cho mặt đường chạy tốt tất mặt đường với chế độ thông thường -58- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển 6.3.2 Nâng cao chất lượng điều khiển Nhận dạng thực nghiệm đưa mô hình xét tới tất ảnh hưởng tham số tiến hành xây dựng điều khiển cho đối tượng nhận dạng làm nâng cao chất lượng điều khiển Ngoài ta nâng cao chất lượng điều khiển hoàn thiện hướng phương pháp điều khiển Hiện giới có nhiều phương pháp điều khiển nghiên cứu để nâng cao chất lượng hệ thống nói chung chất lượng xe điện nói riêng Có thể kể đến phương pháp phổ biến như: Điều khiển chống trượt SRC, điều khiển theo mô hình mẫu MFC…Đối với phương pháp điều khiển chống trượt SRC điều kiện thực khó khăn khó xác định khối lượng thật xe chuyển động, ước lượng hệ số trượt Phương pháp MFC tương đối đơn giản có mô hình mẫu xác mô hình mẫu xác lại vấn đề khó khăn Sau hoàn thành nhận dạng mô hình thực nghiệm nhóm em nghĩ tới việc coi mô hình thực nghiệm nhận dạng mô hình mẫu để tiến hành điều khiển theo mô hình mẫu Hình 6.8 giới thiệu cấu trúc điều khiển theo phương pháp MFC [3] Như việc điều khiển bánh xe quy việc điều khiển sai lệch tốc độ mô hình mẫu tốc độ thực cho sai lệch tiến tới Hình 6.8 Phương pháp MFC [13] -59- http://www.ebook.edu.vn Chương 6: Đánh giá kết định hướng phát triển Áp dụng với toán đặt ra: Hình 6.9 Phương pháp MFC 6.3.3 Nhận dạng trực tuyến Trong phạm vi áp dụng xe điện PET việc nhận dạng ngoại tuyến có tính thực tế cao hẳn Nhưng phát triển xe điện bánh áp dụng yêu cầu điểu khiển xe điện bánh phực tạp nhiều cần tới việc điều khiển tự động đáp ứng với thay đổi liên tục xe chạy đường Khi phương pháp đưa nhận dạng trực tuyến Vấn đề nhận dạng trực tuyến đòi hỏi nhiều điều kiện cảm biến vấn đề điều khiển phức tạp nhiều Nội dung nhiều nước giới nghiên cứu phát triển phát triên xe điện bánh Việt Nam việc nhận dạng trực tuyến vấn đề đáng lưu tâm -60- http://www.ebook.edu.vn Kết luận KẾT LUẬN Như thông qua đồ án, nhóm em trình bày sơ lược tình hình phát triển xe điện giới Việt Nam Với việc xác định định hướng phát triển xe PET , nhóm em tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến kết chuyển động chưa tốt xe đề xuất phương pháp nhận dạng mô hình bánh xe thực nghiệm Công việc nhận dạng việc mô mà kiểm chứng thực tế để đảm bảo chất lượng trình nhận đạng đủ tốt sử dụng để xây dựng điểu khiển Và kết thiết kế điều khiển cho kết tốt , khắc phục nhược điểm xe PET Là đồ án thực nghiệm nên nhiều kỹ thực tế nhóm em vừa học vừa áp dụng nên khó tránh khỏi thiếu sót Vì nhóm kính mong nhận lời góp ý thầy cô để chúng em hoàn thành khắc phục tồn đồ án Trong trình thực đồ án này, nhóm em nhận hướng dẫn nhiệt tình PGS.TS Tạ Cao Minh, thầy giáo Nguyễn Duy Đỉnh với thầy giáo phòng thí nghiệm tạo điều kiện cho chúng em sử dụng thiết bị, có góp ý quý giá để nhóm hoàn thiện đồ án Và cuối nhóm chúng em xin cảm ơn tất thầy cô môn Tự Động Hóa XNCN dạy dỗ chúng em kiến thức quý báu, đưa góp ý ủng hộ để chúng em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Hải Dương -61- http://www.ebook.edu.vn Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Cơ sở truyền động điện, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2007 Hans B.Pacejka, Tyres and vehicle dynamics, Elservier ,ISBN 0-7506-6918-7 Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển trình, Nhà xuất đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006 Iqbal Husain, Electric and Hybrid Vehicles: Design Fundamentals, CRC Press, 2003 James Larminie, John Lowry, Electric Vehicle Technology Explained, John Wiley & Sons , Ltd, Inc., 2003 Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất khoa học kỹ thuật , 2005 Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Nhận dạng hệ thống điều khiển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật , 2005 Nguyễn Duy Đỉnh, Đề xuất thuật toán điều khiển động phát động thuật toán điều khiển chuyển động xe điện, thử nghiệm xe điện bánh HUT-1, đồ án tốt nghiệp ngành Tự động hóa, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2009 [9] Nguyễn Phùng Quang, MATLAB & SIMULINK dành cho kỹ sư điều khiển tự động, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [10] Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng, Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển 8051, Nhà xuất khoa học kỹ thuật , 2004 [11] Rajesh Rajamani, Vehicle Dynamics and Control, Springer Inc., New York, 2006 [12] Thomas D.Gillespie, Fundamental of vehicle dynamics, Society of automotive engineers,Inc ,PA15096-0001 [13] Y Hori, “Traction Control of Electric Vehicle: Basic Experimental Results Using the Test EV UOT Electric March”, IEEE Trans On Industry App., vol 34, no pp, 1998, 1131 – 1138 [14] www.google.com [15] www.mathworks.com [16] www.microchip.com [17] www.alldatasheet.com -62- http://www.ebook.edu.vn [...]... nhân dẫn đến các nhược điểm của xe Thứ hai là hướng khắc phục các nhược điểm với đề xuất nhận dạng mô hình bánh xe bằng thực nghiệm Thứ ba là các bước thực hiện và kiểm nghiệm kết quả thực tế -5- http://www.ebook.edu.vn Chương 2 Đề xuất phương pháp nhận dạng mô hình bánh xe điện bằng thực nghiệm Chương 2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG MÔ HÌNH BÁNH XE ĐIỆN BẰNG THỰC NGHIỆM Mô hình hóa bằng lý thuyết có thể... thiết kế điều khiển, mô phỏng đào tạo vận hành… c) Nhận dạng chủ động hoặc nhận dạng bị động Dựa trên dạng tín hiệu thực nghiệm ta có thể phân biệt các phương pháp nhận dạng chủ động và nhận dạng bị động Môt phương pháp nhận dạng được gọi là chủ động nếu tín hiệu vào được chủ động lựa chọn và kích thích Ngược lại ta sẽ có nhận dạng bị động Nhận dạng chủ động là tốt nhất nếu thực tế cho phép và thoạt... tương ứng như nhận dạng hệ thống phi tuyến hoặc nhận dạng hệ tuyến tính, nhận dạng hệ liên tục hoặc nhận dạng hệ gián đoạn, nhận dạng trên miền thời gian hoặc nhận dạng trên miền tần số, nhận dạng mô hình không tham số hoặc nhận dạng mô hình có tham số…Trở lại với yêu cầu đặt ra là nhận dạng mô hình bánh xe thực tế khi trên đường, khi chạy không tải thì bánh xe đơn thuần là 1 động cơ Động cơ lại có... dung mô hình xe quy về một bánh như hình 2.2 Hình 2.2 Mô hình 1 bánh [4] - M là phần khối lượng mà xe tác dụng lên bánh J là mô men quán tính của bánh xe r là bán kính bánh xe N là phản lực mặt đường tác dụng lên điểm tiếp xúc với bánh xe Fm là lực phát động bánh xe tác dụng lên mặt đường Fd là lực ma sát do mặt đường tác dụng lên bánh xe Trong quá trình xe tăng, giảm tốc lực cản không khí Fad và lực... thực hiện các mục tiêu đã đặt ra nhóm EV K50 đề xuất thực hiện đề tài: Thiết kế mạch thực nghiệm và nhận dạng mô hình bánh xe cho xe điện PET Đề tài xuất phát từ những nguyên nhân dẫn đến các nhược điểm của xe PET, đề xuất phương pháp khắc phục và tiến hành thử nghiệm thực tế với xe PET và cuối cùng đánh giá kết quả và tính ứng đắn của hướng thực hiện Các chương tiếp theo sẽ lần lượt giải quyết... được mô hình bánh xe như hình 2.4 Hình 2.4 Mô hình bánh xe [13] -9- http://www.ebook.edu.vn Chương 2 Đề xuất phương pháp nhận dạng mô hình bánh xe điện bằng thực nghiệm Từ mô hình trên có thể xác định được đặc tính của bánh xe, đặc tính tốc độ còn phụ thuộc vào khối lượng M của xe, phụ thuộc vào Momen quán tính của bánh xe J, phụ thuộc vào công thức thực nghiệm giữa hệ số trượt λ và hệ số ma sát µ Việc... pháp nhận dạng mô hình bánh xe điện bằng thực nghiệm Hình 2.6 Đặc tính của mô hình bánh xe 2.2 Đề xuất phương pháp nhận dạng thực nghiệm Khảo sát đặc tính động học của mô hình lý thuyết với các tham số được giả định như điều kiện mặt đường, khối lượng của xe không đổi trong quá trình chuyển động, cũng như coi momen quán tính của bánh xe là một đại lượng đã biết Từ việc giả định như vậy tiến hành mô phỏng... nhất là kết hợp giữa mô hình hóa lý thuyết và mô hình hóa thực nghiệm Dựa trên cơ sở đó nhóm em đề xuất “Phương pháp nhận dạng mô hình bánh xe điện bằng thực nghiệm Tiến hành cho xe chạy thực tế trên đường và đo các dữ liệu thực nghiệm thì các dữ liệu đo được sẽ phản ánh đầy đủ các ảnh hưởng của mọi tham số tác động Tổng hợp các dữ liệu đo được vào máy tính và sử dụng để nhận dạng thì ta có thể -11-... khiển Và như mục tiêu của đề tài là cải thiện chất lượng điều khiển cho xe thì thực sự việc lựa chọn như trên rất cần được lưu ý và kiểm nghiệm b) Nhận dạng trực tuyến và nhận dạng ngoại tuyến -26- http://www.ebook.edu.vn Chương 4 Nhận dạng mô hình Nếu mô hình cần xây dựng phục vụ chỉnh định trực tuyến và liện tục thay đổi các tham số của bộ điều khiển hoặc phục vụ tối ưu hóa thời gian thực hệ điều khiển, ... tài thực nghiệm đề cao sự ứng dụng các kết quả có được nên nội dung trình bày sẽ hướng đến việc sẽ sử dụng kết quả như thế nào Vì vậy việc phân loại có thể nhìn dưới các góc nhìn: phân loại theo dạng mô hình sử dụng, dạng tín hiệu thực nghiệm, thuật toán áp dụng, mục đích sử dụng mô hình: a) Dạng mô hình sử dụng Dựa theo dạng mô hình sử dụng trực tiếp, người ta có thể phân biệt các phương pháp tương ứng ... tài Thiết kế thực nghiệm xe điện, nhận dạng mô hình bánh xe xây dựng điều khiển phát động ứng dụng với xe điện PET nhằm mục đích khắc phục nhược điểm tồn xe điện PET, tạo tiền đề ứng dụng thực. .. kế điều khiển trình bày chương -40- http://www.ebook.edu.vn Chương Thiết kế điều khiển phát động bánh xe xe điện PET Chương THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHÁT ĐỘNG BÁNH XE XE ĐIỆN PET 5.1 Các vấn đề điều. .. đến (2-7) ta xây dựng mô hình bánh xe hình 2.4 Hình 2.4 Mô hình bánh xe [13] -9- http://www.ebook.edu.vn Chương Đề xuất phương pháp nhận dạng mô hình bánh xe điện thực nghiệm Từ mô hình xác định