Nghiên cứu mô phỏng hệ thống treo tích cực

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: - Những số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị - Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Tác giả Phùng Khắc Sáng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 MỞ ĐẦU .4 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .9 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 11 1.1 Các hƣớng nghiên cứu dao động ô tô .11 1.1.1 Nghiên cứu biên dạng bề mặt đƣờng: .11 1.1.2 Nghiên cứu dao động ô tô .11 1.1.3 Nghiên cứu cảm giác ngƣời .12 1.2 Các tiêu đánh giá dao động độ êm dịu chuyển động ô tô 14 1.2.1 Tần số dao động 14 1.2.2 Gia tốc dao động .14 1.2.3 Hệ số êm dịu chuyển động (K) 14 1.2.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động 15 1.2.5 Đánh giá theo cảm giác gia tốc dao động thời gian tác động 17 1.2.6 Chỉ tiêu hành trình làm việc hệ thống treo 18 1.2.7 Chỉ tiêu độ bám đƣờng 18 1.3 Các loại hệ thống treo không điều khiển có điều khiển 18 1.4 Các nghiên cứu nƣớc 22 1.4.1 Các nghiên cứu nƣớc .22 1.4.2 Các nghiên cứu nƣớc 23 1.5 Mục tiêu, phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu đề tài 24 1.5.1 Mục tiêu 24 1.5.2 Phạm vi .24 1.5.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 26 TREO TÍCH CỰC .26 2.1 Mô hình hệ thống treo tích cực 26 2.2 Mô hình điều khiển thủy lực 27 2.2.1 Mô hình xy lanh thủy lực 28 2.2.2 Mô hình van phân phối .32 2.3 Mô hình mô hệ thống Matlab – Simulink 34 CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG .41 TREO TÍCH CỰC .41 3.1 Các điều khiển hệ thống điều khiển tự động đề xuất điều khiển cho hệ thống treo 41 3.1.1 Bộ điều khiển tỷ lệ P 41 3.1.2 Bộ điều khiển tích phân I 42 3.1.3 Bộ điều khiển vi phân D 43 3.1.4 Bộ điều khiển tỷ lệ tích phân PI .43 3.1.5 Bộ điều khiển tỉ lệ vi tích phân PID 45 3.1.6 Đề xuất điều khiển cho hệ thống treo tích cực 47 3.2 Các phƣơng pháp xác định tham số điều khiển PID .49 3.2.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols 49 3.2.2 Phƣơng pháp Chien-Hrones-Reswick 51 3.3 Sơ đồ mô điều khiển hệ thống treo tích cực: 53 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 55 4.1 Thông số đầu vào mô .55 4.2 Kết mô 56 4.2.1 Kết mô trƣờng hợp .57 4.2.2 Kết mô trƣờng hợp .60 KẾT LUẬN .64 Những kết đạt đƣợc luận văn 64 Hƣớng phát triển đề tài 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .65 MỞ ĐẦU Nghành công nghiệp ô tô giới phát triển mạnh mẽ Các nƣớc có công nghiệp ô tô phát triển tập trung nghiên cứu theo hƣớng nâng cao tốc độ chuyển động, tính tiện nghi, độ an toàn chuyển động, an toàn môi trƣờng chất lƣợng phƣơng tiện Để đạt đƣợc điều đó, ô tô nhiều hệ thống điều khiển tự động đƣợc nghiên cứu phát triển ứng dụng Nhiều hệ thống học túy đƣợc thay hệ thống - điện tử, hàm lƣợng công nghệ thông tin, kỹ thuật điều khiển tự động tự động hóa ngày tăng lên Hệ thống treo hệ thống quan trọng ô tô, có ảnh hƣởng trực tiếp đến độ êm dịu chuyển động độ an toàn chuyển động ô tô Hệ thống treo điều khiển đời từ năm 1960 phần thỏa mãn đƣợc tiêu chí Trong năm gần với phát triển công nghệ thông tin, kỹ thuật tính toán kỹ thuật điều khiển không ngừng phát triển kỹ thuật điều khiển mô hình điều khiển Nghành công nghệ ô tô Việt Nam non trẻ, gần đƣợc đảng nhà nƣớc quan tâm Kế thừa thành tựu khoa học giới, nghiên cứu phát triển công nghệ kỹ thuật cần thiết để thúc đẩy nghành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển nhanh Trên sở thực trạng phân tích công trình nghiên cứu nƣớc, tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu mô hệ thống treo tích cực” Việc nghiên cứu mô hệ thống treo tích cực đƣợc thực phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với công cụ mô Matlab-simulink Kết nghiên cứu luận văn làm sở để xây dựng điều khiển ô tô, đồng thời đóng góp phần không nhỏ việc thiết kế hệ thống treo tích cực Luận văn đƣợc dùng làm tài liệu tham khảo định hƣớng cho giảng dạy, nghiên cứu chuyên sâu hệ thống treo nói chung hệ thống treo tích cực nói riêng Dƣới hƣớng dẫn PGS TS Hồ Hữu Hải, thầy Bộ môn Ô tô xe chuyên dụng, bạn đồng nghiệp khác đề tài đƣợc hoàn thành Đề tài thực Bộ môn Ô tô xe chuyên dụng – Viện Cơ khí Động lực – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn tận tụy PGS TS Hồ Hữu Hải, thầy môn bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thành Do thời gian hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2013 Tác giả Phùng Khắc sáng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Thông số TT Ký hiệu Đơn vị Gia tốc theo phƣơng dọc X m/s2 Gia tốc theo phƣơng ngang Ÿ m/s2 Gia tốc theo phƣơng thẳng đứng Z m/s2 Biên dạng đƣờng h1 m Lực phát thủy lực Fa N Khối lƣợng không đƣợc treo m1 kg Khối lƣợng đƣợc treo m2 kg Độ cứng lốp CL1 N/m Độ cứng phần tử đàn hồi C1 N/m 10 Hệ số cản giảm chấn K1 N.s/m 11 Hệ số cản lốp KL1 N.s/m 12 Dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo Z2 m 13 Dịch chuyển khối lƣợng không đƣợc treo Z1 m 14 Biên dạng đƣờng h1 m 15 Hệ thống treo HHT 16 Toàn phƣơng tuyến tính Gauss (Linear Quadratic LQG Gausian) 17 Toàn phƣơng tuyến tính lặp (Linear Quadratic LQR Regular) 18 Bộ xử lý điều khiển điện tử trung tâm (Electronic ECU Control Unit) 19 Dịch chuyển van phân phối Xv m 20 Diện tích piston phía không cần S1 m2 21 Diện tích piston phía có cần S2 m2 22 Thể tích khoang A V1 m3 23 Thể tích khoang B V2 m3 24 Áp suất khoang A P1 N/m2 25 Áp suất khoang B P2 N/m2 26 Áp suất bơm Pb N/m2 27 Áp suất thoát PT N/m2 28 Lƣu lƣợng danh nghĩa van Qdn m3/s 29 Dịch chuyển danh nghĩa van Xvdn m 30 Độ chênh áp suất hai cửa van Pdn N/m2 31 Mô đun đàn hồi dầu thủy lực Ke N/m2 DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Tên bảng số liệu Bảng 3.1: Các tham số PID theo phƣơng pháp Ziegler-Nichols thứ Bảng 3.2: Các tham số PID theo phƣơng pháp Ziegler-Nichols thứ Bảng 3.3: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-HronesReswick Bảng 3.4: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-HronesReswick Bảng 3.5: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-HronesReswick Bảng 3.6: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-HronesReswick Bảng 3.7: Các tham số điều khiển PID xác định theo phƣơng pháp Ziegler-Nichols thứ Bảng 4.1: So sánh giá trị đỉnh cao với tham số hệ thống treo tích cực bị động Trang 49 50 51 52 52 52 54 59 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Tên hình vẽ TT Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống “Đƣờng - ô tô - ngƣời” Trang 13 nghiên cứu dao động ô tô Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống treo bị động 19 Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực 20 Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống treo tích cực 21 Hình 2.1: Mô hình ¼ hệ thống treo tích cực 26 Hình 2.2: Mô hình điều khiển thủy lực (Van phân phối + Xy 28 lanh thủy lực) Hình 2.3: Mô hình xy lanh thủy lực Piston xuống 29 Hình 2.4: Mô hình xy lanh thủy lực Piston lên 31 Hình 2.5: Mô hình van phân phối Xv > 32 10 Hình 2.6: Mô hình van phân phối Xv < 33 11 Hình 2.7: Sơ đồ mô hệ thống treo tích cực 35 12 Hình 2.8: Sơ đồ mô lực Fa 36 13 Hình 2.9: Sơ đồ mô lƣu lƣợng QPB 37 14 Hình 2.10: Sơ đồ mô lƣu lƣợng QAT 37 15 Hình 2.11: Sơ đồ mô lƣu lƣợng QPA 37 16 Hình 2.12: Sơ đồ mô lƣu lƣợng QBT 38 17 Hình 2.13: Sơ đồ mô áp suất P1 38 18 Hình 2.14: Sơ đồ mô áp suất P2 38 19 Hình 2.15: Sơ đồ mô lực Fa 39 20 Hình 2.16: Sơ đồ mô hệ thống treo 39 21 Hình 2.17: Sơ đồ mô nhấp nhô biên dạng mặt đƣờng 40 22 Hình 3.1: Quá trình điều chỉnh hệ số K khác 42 23 Hình 3.2: Các trình độ điều chỉnh quy luật PI 44 24 Hình 3.3: Cấu trúc điều khiển 46 25 Hình 3.4: Điều khiển hồi tiếp với điều khiển PID 46 26 Hình 3.5: Bộ điều khiển PID cho hệ thống treo tích cực 48 27 Hình 3.6: Đáp ứng nấc hệ hở có dạng 49 28 Hình 3.7: Xác định số khuếch đại tới hạn 50 29 Hình 3.8: Đáp ứng nấc hệ kín k = kth 50 30 Hình 3.9: Đáp ứng nấc hệ thích hợp cho phƣơng pháp Chien-Hrones- 51 Reswick 31 Hình 3.10: Sơ đồ mô cấu trúc điều khiển hệ thống treo 53 tích cực 32 Hình 4.1: Biên dạng đƣờng lồi 56 33 Hình 4.2: Biên dạng đƣờng lõm 56 34 Hình 4.3: Dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo xe di chuyển 57 qua vật cản 35 Hình 4.4: Gia tốc khối lƣợng đƣợc treo xe di chuyển 58 qua vật cản 36 Hình 4.5: Không gian làm việc hệ thống treo xe di chuyển 58 qua vật cản 37 Hình 4.6: Biến dạng lốp xe di chuyển qua vật cản 59 38 Hình 4.7: Dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo xe di chuyển 60 qua ổ gà 39 Hình 4.8: Gia tốc khối lƣợng đƣợc treo xe di chuyển qua ổ gà 61 40 Hình 4.9: Không gian làm việc hệ thống treo xe di chuyển 61 qua ổ gà 41 Hình 4.10: Biến dạng lốp xe di chuyển qua ổ gà 10 62 Bảng 3.4: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-Hrones-Reswick Thông số kp Ti Td BĐK P 7b/10ak - - PI 7b/10ak 23a/10 - PID 6b/5ak 2a 21a/50 - Yêu cầu tối ƣu theo nhiễu hệ kín có độ điều chỉnh h không vƣợt 20% so với h  lim h(t ) t  Bảng 3.5: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-Hrones-Reswick Thông số kp Ti Td BĐK P 3b/10ak - - PI 7b/20ak 6b/5 - PID 3b/5ak B a/2 - Yêu cầu tối ƣu theo tín hiệu đặt trƣớc hệ kín có độ điều chỉnh h không vƣợt 20% so với h  lim h(t ) t  Bảng 3.6: Các tham số PID theo phƣơng pháp Chien-Hrones-Reswick Thông số kp Ti Td BĐK P 7b/10ak - - PI 6b/5ak B - PID 19b/20ak 27b/20 47a/100 52 3.3 Sơ đồ mô điều khiển hệ thống treo tích cực: Hình 3.10: Sơ đồ mô cấu trúc điều khiển hệ thống treo tích cực Hệ thống treo tích cực đƣợc điều khiển điều khiển PID, điều khiển PID điều khiển điều khiển thủy lực (hydraulic) tạo lực Fa với tín hiệu phản hồi dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo Z2 Trong điều khiển thủy lực (hydraulic) gồm van phân phối (điều khiển điện) xy lanh thủy lực tạo lực Fa CO tín hiệu điều khiển từ PID đến Van phân phối tạo dịch chuyển X v, dịch chuyển Xv tỉ lệ tuyến tính với dòng điện iv theo công thức: xv  ( xv  k v iv ) (3.13)  Từ công thức (3.13), ta đƣợc hàm truyền: W ( s)  XV kV k   V IV  ( s  )   s (3.14)  Trong đó: - kv: Hệ số khuếch đại; - τ: Hằng số thời gian 53 Sử dụng phƣơng pháp Ziegler-Nichols thứ xác định đƣợc tham số điều khiển PID Bảng 3.7: Các tham số điều khiển PID xác định theo phƣơng pháp Ziegler-Nichols thứ Thông số kp Ti Td P 2,4575 - - PI 2,212 0,096 - PID 2,95 0,0575 0,014 BĐK 54 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 4.1 Thông số đầu vào mô Để tiến hành mô công cụ simulink, sử dụng tín hiệu đầu vào hệ thống treo ô tô cụ thể nhƣ sau: - Khối lƣợng đƣợc treo: m2 = 240 kg; - Khối lƣợng không đƣợc treo: m1 = 36 kg; - Độ cứng phần tử đàn hồi: C1 = 16000 (N/m); - Hệ số cản giảm chấn: K1 = 1400 (N.s/m); - Độ cứng lốp: CL1 = 160000 (N/m); - Hệ số cản lốp: KL1 = 1000 (N.s/m); - Áp suất bơm: Pb = 10342500 (N/m2); - Áp suất thoát: PT = 105 (N/m2); - Lƣu lƣợng danh nghĩa van: Qdn = 10-3(m3/s); - Dịch chuyển danh nghĩa: Xvdn = 10-3(m); - Độ chênh áp suất: Pdn = 9.106 (N/m2); - Mô đun đàn hồi dầu thủy lực: Ke = 1,7.109 (N/m2) - Biên dạng đƣờng: Sử dụng mô hình mô nhấp nhô mặt đƣờng mô hình đơn giản hóa mặt đƣờng hai trƣờng hợp nhƣ sau: + Trƣờng hợp 1: Với mô hình đơn giản mặt đƣờng ô tô qua vật cản có biên dạng theo hàm: h1  0,04 (1  cos(8t )) với 0,5 ≤ t ≤ 0,75 Đồ thị biên dạng đƣờng dạng vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.1) 55 0.08 0.07 Do cao duong (m) 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.1: Biên dạng đường lồi + Trƣờng hợp 2: Với mô hình đơn giản mặt đƣờng ô tô qua ổ gà có biên dạng theo hàm: h1  0,04 (1  cos(8t )) với 0,5 ≤ t ≤ 0,75 Đồ thị biên dạng đƣờng dạng vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.2) -0.01 Do cao duong (m) -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07 -0.08 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.2: Biên dạng đường lõm 4.2 Kết mô Để đánh giá khả điều khiển thấy đƣợc tính ƣu việt động lực học 56 hệ thống treo tích cực so với hệ thống treo bị động, tiến hành xem kết mô dao động hai hệ thống treo đƣợc mô cho hai trƣờng hợp: Trƣờng hợp ô tô di chuyển qua vật cản ổ gà Từ rút đƣợc nhận xét tác dụng cải thiện tiêu đánh giá dao động ô tô hệ thống treo tích cực so với hệ thống treo bị động 4.2.1 Kết mô trƣờng hợp Đồ thị dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.3) 0.08 HTT tich cuc HTT bi dong Bien dang duong Dich chuyen khoi luong duoc treo (m) 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 -0.01 -0.02 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.3: Dịch chuyển khối lượng treo xe di chuyển qua vật cản Đồ thị thay đổi gia tốc khối lƣợng đƣợc treo hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.4) 57 10 Gia toc khoi luong duoc treo (m/s2) HTT tich cuc HTT bi dong -5 -10 -15 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.4: Gia tốc khối lượng treo xe di chuyển qua vật cản Đồ thị mô tả không gian làm việc hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.5) 0.1 HTT tich cuc HTT bi dong 0.08 Khong gian lam viec (m) 0.06 0.04 0.02 -0.02 -0.04 -0.06 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.5: Không gian làm việc hệ thống treo xe di chuyển qua vật cản 58 Đồ thị mô tả biến dạng lốp hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua vật cản đƣợc biểu diễn (hình 4.6) 0.015 HTT tich cuc HTT bi dong 0.01 Bien dang lop (m) 0.005 -0.005 -0.01 -0.015 -0.02 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.6: Biến dạng lốp xe di chuyển qua vật cản Qua đồ thị nhận thấy ô tô dịch chuyển qua vật cản, đỉnh cao với tham số độ dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo, gia tốc khối lƣợng đƣợc treo, biến dạng lốp hệ thống treo tích cực nhỏ so với hệ thống treo bị động đƣợc thể qua số liệu (bảng 4.1) Bảng 4.1: So sánh giá trị đỉnh cao với tham số hệ thống treo tích cực bị động Tham số Dịch chuyển khối Hệ thống treo bị Hệ thống treo tích Phần trăm giảm động cực 0,0672 m 0,0153 m 77,23% 10,123 m/s2 1,472 m/s2 85,45% 0,0182 m/s2 0,0113 m/s2 39,67 % lƣợng đƣợc treo Gia tốc khối lƣợng đƣợc treo Biến dạng lốp 59 Qua đồ thị nhận thấy ô tô dịch chuyển qua vật cản không gian làm việc hệ thống treo nằm khoảng định để ô tô dao động hợp lý Không gian làm việc hệ thống treo tích cực giảm nhanh sau dao động, đảm bảo không gian làm việc cần thiết cho hệ thống treo hoạt động không xảy va đập lên ụ hạn chế hành trình nén hành trình trả hệ thống Trị số biến dạng động lốp hệ thống treo tích cực nhỏ lực tác dụng lên mặt đƣờng nhỏ (tính bảo vệ đƣờng tốt), đảm bảo khả bám đƣờng xe Các đồ thị có dạng đồ thị dao động tắt dần, đƣờng ứng với hệ thống treo tích cực có thời gian tắt dao động ngắn hệ thống treo bị động Hệ thống treo tích cực gần nhƣ dập tắt dao động gặp vật cản Từ nhận xét thấy hệ thống treo tích cực nhanh chóng đƣa xe trạng thái làm việc ổn định so với hệ thống treo bị động Do cải thiện tốt độ êm dịu chuyển động so với hệ thống treo bị động 4.2.2 Kết mô trƣờng hợp Đồ thị dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua ổ gà đƣợc biểu diễn (hình 4.7) 0.02 HTT tich cuc HTT bi dong Bien dang duong Dich chuyen khoi luong duoc treo (m) 0.01 -0.01 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07 -0.08 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.7: Dịch chuyển khối lượng treo xe di chuyển qua ổ gà 60 Đồ thị thay đổi gia tốc khối lƣợng đƣợc treo hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua ổ gà đƣợc biểu diễn (hình 4.8) 15 Gia toc khoi luong duoc treo (m/s2) HTT tich cuc HTT bi dong 10 -5 -10 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.8: Gia tốc khối lượng treo xe di chuyển qua ổ gà Đồ thị mô tả không gian làm việc hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển qua ổ gà đƣợc biểu diễn (hình 4.9) 0.06 HTT tich cuc HTT bi dong 0.04 Khong gian lam viec (m) 0.02 -0.02 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.9: Không gian làm việc hệ thống treo xe di chuyển qua ổ gà 61 Đồ thị mô tả biến dạng lốp hệ thống treo bị động tích cực trình xe di chuyển đƣợc biểu diễn (hình 4.10) 0.02 HTT tich cuc HTT bi dong 0.015 Bien dang lop (m) 0.01 0.005 -0.005 -0.01 -0.015 0.5 1.5 2.5 Thoi gian (s) 3.5 4.5 Hình 4.10: Biến dạng lốp xe di chuyển qua ổ gà Qua đồ thị nhận thấy ô tô dịch chuyển qua ổ gà, giống nhƣ ô tô dịch chuyển qua vật cản đỉnh cao với tham số độ dịch chuyển khối lƣợng đƣợc treo, gia tốc khối lƣợng đƣợc treo, biến dạng lốp hệ thống treo tích cực nhỏ so với hệ thống treo bị động Trị số biến dạng động lốp hệ thống treo tích cực nhỏ lực tác dụng lên mặt đƣờng nhỏ (tính bảo vệ đƣờng tốt), đảm bảo khả bám đƣờng xe Các đồ thị có dạng đồ thị dao động tắt dần, đƣờng ứng với hệ thống treo tích cực có thời gian tắt dao động ngắn hệ thống treo bị động Hệ thống treo tích cực gần nhƣ dập tắt dao động gặp ổ gà Từ nhận xét thấy hệ thống treo tích cực nhanh chóng đƣa xe trạng thái làm việc ổn định so với hệ thống treo bị động Do cải thiện tốt độ êm dịu chuyển động so với hệ thống treo bị động 62 Kết luận: Hệ thống treo tích cực với điều khiển thủy lực đƣợc điều khiển theo kích thích khác từ mặt đƣờng xe di chuyển cho thấy cải thiện đáng kể tiêu làm việc hệ thống treo, đó: Dịch chuyển, gia tốc khối lƣợng đƣợc treo giảm, tức độ êm dịu chuyển động đƣợc tăng lên Không gian làm việc hệ thống giảm đồng nghĩa với đảm bảo tốt tiêu không gian làm việc hệ thống treo Biến dạng lốp giảm đảm bảo cho mục tiêu cải thiện độ bám đƣờng xe tăng Hơn nữa, dao động xe nhanh tiến tới ổn định sau ngừng kích thích từ mặt đƣờng Đây yếu tố quan trọng cải thiện chất lƣợng xe, làm êm dịu chuyển động Nhƣ thấy tiêu làm việc hệ thống treo tích cực đƣợc cải thiện nhiều, đỉnh cộng hƣởng 63 KẾT LUẬN Những kết đạt đƣợc luận văn: Luận văn trình bày đƣợc vấn đề hệ thống treo gồm: Kháo sát hƣớng nghiên cứu dao động ô tô, nêu phân tích tiêu đánh giá dao động ô tô Phân tích đƣợc đặc trƣng hệ thống treo có điều khiển điều khiển Xây dựng đƣợc mô hình nghiên cứu động lực học hệ thống treo sở mô hình ¼, thiết lập đƣợc phƣơng trình vi phân chuyển động hệ thống treo tích cực Với mô hình ¼ hệ thống treo cho phép xác định thông số thẳng đứng xe, dạng dao động đặc trƣng ô tô trình chuyển động Xây dựng đƣợc chƣơng trình mô dao động hệ thống treo ¼ nhờ công cụ simulink cho hệ thống treo tích cực Đề xuất đƣợc điều khiển cho hệ thống treo tích cực, từ xây dựng đƣợc sơ đồ cấu trúc điều khiển hệ thống treo tích cực mô đƣợc hệ thống treo tích cực với mô hình ¼ Phân tích so sánh đƣợc tính ƣu việt hệ thống treo tích cực so với hệ thống treo bị động Các so sánh hai hệ thống treo tích cực bị động sở tiêu khả làm việc hệ thống treo có đƣợc sau mô Hƣớng phát triển đề tài: Tiếp tục nghiên cứu khảo sát dao động khác ô tô nhƣ dao động lắc, dao động cụm bánh xe,…Sử dụng mô hình ½ hệ thống treo mô hình toàn xe để tiếp tục nghiên cứu dao động ô tô Nghiên cứu sử dụng kích thích mặt đƣờng có dạng ngẫu nhiên vào để mô dao động ô tô 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hƣờng, Nguyễn Văn Chƣởng, Trịnh Minh Hoàng (2009), Kết cấu ô tô, NXB Bách khoa Hà Nội [2] Đặng Việt Hà (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến độ êm dịu chuyển động ô tô khách đóng Việt Nam, Luận văn tiến sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Giao thông Vận tải, Hà Nội [3] Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab & Simulink, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Khắc Trai (2007), Cấu tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [5] Đào Mạnh Hùng (2007), Dao động ô tô, Bài giảng chƣơng trình Cao học, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Khang (2005), Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] Vũ Đức Lập (1994), Dao động ô tô, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội [8] Trần Văn Nhƣ (2008), Nghiên cứu ứng dụng hệ thống treo điều khiển ô tô tải trọng lớn nhằm giảm lực động tác dụng xuống đường Việt Nam, Đề tài nghiên cứu KH & CN cấp bộ, Hà Nội [9] Trần Văn Nhƣ (2006), Nghiên cứu ứng dụng hệ thống treo bán tích cực điều khiển mờ ô tô, Luận văn thạc sỹ kỹ thật, Hà Nội [10] Phạm Thị Nguyệt (2013), Xây dựng mô hình khảo sát làm việc hệ thống treo bán chủ động, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Bách khoa, Hà Nội [11] Nguyễn Đức Ngọc, Deng Zhaoxiang, Phương pháp điều khiển tối ưu hệ thống treo chủ động ô tô, The College of mechanical Engineering of Chongqing University, China [12] Abramov, Mannan, Semi-Active Suspension System Simulation Using SIMULINK 65 [13] Chen Yi (2006), Vehicle Suspension System Modelling [14] Chinny Yue (1987), Control law design for active suspension in automotive vihicles, Thesis of the master of science in mechanical engineering, Massachusetts Institute of Technology [15] Mouleeswaran Senthil kumar, Member, IAENG (2008), Development of Active Suspension System for Automobiles using PID Controller, Proceedings of the World Congress on Engineering, London [16] Senthilkumar Mouleeswaran, Design and Development of PID ControllerBased Active Suspension System for Automobiles, Department of Mechanical Engineering PSG College of Technology Coimbatore India 66 ... Các nghiên cứu nƣớc 1.4.1 Các nghiên cứu nƣớc Về hệ thống treo điều khiển, nghiên cứu nƣớc chủ yếu tập trung vào nghiên cứu phát triển hai hệ thống: Hệ thống treo tích cực hệ thống treo bán tích. .. thực trạng phân tích công trình nghiên cứu nƣớc, tác giả lựa chọn đề tài Nghiên cứu mô hệ thống treo tích cực” Việc nghiên cứu mô hệ thống treo tích cực đƣợc thực phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết... điều khiển hệ thống mô hệ thống treo tích cực * Nội dung: - Tổng quan vấn đề nghiên cứu; - Xây dựng mô hình mô hệ thống treo tích cực với mô hình dao động ¼ xe; - Đề xuất điều khiển hệ thống đƣa