Đang tải... (xem toàn văn)
Ô tô là một phương tiện giao thông đang dần dần phổ biến ở nước ta. Nó giữ vai trò quan trọng trong mạng lưới giao thông đường bộ. Từ khi ra đời cho đến nay, ngành công nghiệp ô tô đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật. Với sự tăng trưởng tốc độ và mật độ chuyển động của ô tô ngày nay đòi hỏi ô tô phải đảm bảo tính điều khiển ở mức độ cao. Nhằm đảm bảo tính an toàn khi chuyển động của xe, hạn chế tối đa tai nạn giao thông xảy ra. Hệ thống lái là một trong những hệ thống hết sức quan trong trên ô tô. Nó quyết định tới tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động của ô tô. Đề tài “ Nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô” Với mục đích xem xét, đánh giá động lực học ô tô khi quay vòng. Từ đó đưa ra những lời khuyên để đảm bảo quỹ đạo chuyển động và ổn định cho xe khi chuyển hướng. NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Chương I: Tổng quan về hệ thống lái Trình bày về nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động chung của một hệ thống lái. Đưa ra một số bộ phận chính và các thông số cơ bản của hệ thống lái. Chương II: Một số hệ thống lái thông dụng Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động một số hệ thống lái cũng như từng bộ phận của hệ thống lái đó. Hệ thống lái thuần túy cơ khí, hệ thống lái có trợ lực và hệ thống lái trợ lực có điều khiển. Chương III: Đánh giá động lực học quay vòng ô tô Xây dựng phương trình động lực học khi xe quay vòng, xác định các hàm truyền cho các tham số chuyển vị của xe. Kết hợp với việc lập trình trên phần mềm Matlab để đánh giá động lực học quay vòng tĩnh và động của ô tô.
Đồ án tốt nghiệp Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 10 1.1 Nhiệm vụ yêu cầu phân loại 10 1.1.1 Nhiệm vụ 10 1.1.2 Yêu cầu hệ thống lái 11 1.1.3 Phân loại hệ thống lái 12 1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động chung hệ thống lái 13 1.2.1 Cấu tạo 13 1.2.2 Nguyên lý hoạt động 14 1.3 Các phận hệ thống lái 14 1.3.1 Trục lái 14 1.3.2 Cơ cấu lái 15 1.3.2.1 Chức 15 1.3.2.2 Một số cấu lái thường dùng 16 1.3.3 Dẫn động lái 20 1.4 Các thông số hệ thống lái 23 1.4.1 Tỉ số truyền hệ thống lái 23 1.4.2 Điều kiện khơng trượt quay vòng 26 1.4.3 Góc đặt bánh xe 29 1.4.3.1 Góc dỗng (góc camper) 30 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 1.4.3.2 Góc nghiêng dọc (góc caster) 33 1.4.3.3 Góc nghiêng ngang chốt chuyển hướng (góc kingpin) 36 1.4.3.4 Độ chụm đầu 38 1.4.3.5 Góc quay vòng 39 CHƯƠNG II: MỘT SỐ HỆ THỐNG LÁI THÔNG DỤNG 41 2.1 Hệ thống lái khí thơng thường khơng trợ lực 41 2.1.1 Hệ thống lái loại trục vít – bánh vít 41 Cấu tạo: 41 Nguyên lý làm việc : 42 2.1.2 Hệ thống lái loại – bánh 42 Cấu tạo: 42 Nguyên lý hoạt động: 43 2.1.3 Đánh giá hệ thống lái học loại thường ( khơng có trợ lực) 43 2.2 Hệ thống lái có trợ lực (khơng có điều khiển điện tử) 44 2.2.1 Khái quát hệ thống lái trợ lực 44 2.2.2 Bộ trợ lực lái loại khí 45 Cấu tạo : 45 Nguyên lý hoạt động: 45 2.2.3 Hệ thống lái trợ lực thủy lực loại bánh xoắn - 46 2.2.3.1 Sơ đồ hệ thống lái trợ lực thủy lực 46 2.2.3.2 Bộ trợ lực thủy lực 47 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 2.2.3.3 Bơm trợ lực lái 49 2.2.4 Đánh giá hệ thống lái trợ lực không dùng điều khiển điện tử 50 2.3 Hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 51 2.3.1 Khái niệm 51 2.3.2 Một số phận hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 51 2.3.3 Sơ đồ cấu tạo trợ lực lái điều khiển điện tử 52 2.3.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 54 2.3.5 Những ưu điểm hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 56 CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VỊNG Ơ TƠ 58 3.1 Phương trình quay vòng tơ hai cầu 58 3.1.1 Mơ hình phẳng tơ 58 3.1.2 Mơ hình hệ thống lái 60 3.2 Đánh giá động lực học quay vòng tơ hai cầu (Tính điều khiển tĩnh) 63 3.2.1 Động lực học mô hình vệt bánh xe 63 3.2.2 Đánh giá tính điều khiển tĩnh ô tô 67 3.2.2.1 Vận tốc góc quay thân xe, tượng quay vòng thừa, quay vòng thiếu 68 3.2.2.2 Góc lệch hướng chuyển động tơ (góc lệch bên) 71 3.2.2.3 Gia tốc bên 73 3.2.2.4 Đánh giá đặc tính tốc độ xe cụ thể 74 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 3.2 Đánh giá động lực học quay vòng động xe ô tô hai cầu (Tính điều khiển động) 78 3.2.1 Tính điều khiển động 78 3.2.1.1 Hàm truyền hệ thống 79 3.2.1.2 Điều kiện ổn định hệ thống 82 3.2.2 Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển động 83 3.2.2.1 Một số khái niệm 83 3.2.2.2 Đánh giá trình độ hệ thống 84 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC 92 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình - 1: Các phương pháp quay vòng xe giới 10 Hình - 2: Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái 13 Hình - 3: Cấu tạo chung trục lái 14 Hình - 4: Hộp số lái kiểu trục vít - cung 16 Hình - 5: Hộp số lái kiểu trục vít - lăn 17 Hình - 6: Hộp số lái kiểu trục vít – đòn lắc 18 Hình - 7: Hộp số lái kiểu trục vít - êcu - bi - cung 18 Hình - 8: Hộp số lái bánh - 19 Hình - 9: Cấu tạo hình thang lái điển hình 21 Hình - 10: Kết cấu nối bên 22 Hình - 11: Sơ đồ trụ đứng nghiêng mặt phẳng ngang 25 Hình - 12: Các giai đoạn q trình quay vòng 26 Hình - 13: Sơ đồ mơ bán kính quay vòng 27 Hình - 14: Sơ đồ động học xe ôtô 28 Hình - 15: Các yếu tố góc đặt bánh xe 29 Hình - 16: Góc camper 30 Hình - 18: Tác dụng góc camper dương 31 Hình - 19: Tác dụng góc camper âm 32 Hình - 20: Góc caster khoảng caster 33 Hình - 21: Góc caster dương âm 34 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Hình - 22: Ổn định chạy đường thẳng nhờ có khoảng caster 34 Hình - 23: Hồi vị bánh xe nhờ khoảng caster 35 Hình - 24: Góc kingpin 36 Hình - 25: Giảm lực đánh lái 37 Hình - 26: Giảm phản hồi kéo lệch sang phía 37 Hình - 27: Độ chụm độ chỗi 38 Hình - 28: Góc quay vòng 39 Hình - 1: Hệ thống lái học loại trục vít – bánh vít 41 Hình - 2: Hệ thống lái học loại – bánh 42 Hình - 3: Hệ thống lái có trợ lực 44 Hình - 4: Bộ trợ lực lái loại khí 45 Hình - 5: Hệ thống lái trợ lực thủy lực 46 Hình - 6: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực thủy lực loại bánh xoắn - 47 Hình - 7: Cấu tạo trợ lực 48 Hình - 8: Cấu tạo bơm trợ lực cánh gạt 49 Hình - 9: Sơ đồ nguyên lý bơm trợ lực cánh gạt 50 Hình - 10: Một số phận hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 51 Hình - 11: Sơ đồ trợ lực lái điều khiển điện tử 52 Hình - 12: Bộ trợ lực điện 52 Hình - 13: Các chi tiết trợ lực lái 53 Hình - 14: Đồ thi thể thay đổi tỷ số truyền 55 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Hình - 15: Vết bánh xe hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 55 Hình - 16: Vết bánh xe hệ thống lái khơng có điều khiển điện tử 56 Hình - 1: Mơ hình tính tốn động lực học cho ô tô 58 Hình - 2: Mơ hình hệ thống lái 61 Hình - 3: Mơ hình phẳng vệt tơ 63 Hình - 4: Quan hệ động học mơ hình vết 65 Hình - 5: Đồ thị đặc tính tốc độ vận tốc góc quay thân xe 70 Hình - 6: Đồ thị đặc tính tốc độ góc lệch bên 72 Hình - 7: Đồ thị đặc tính tốc độ gia tốc bên 74 𝜀̇ Hình - 8: Đường Đặc tính tốc độ ( ) (1/s)/rad 75 𝛽 𝑣 𝑡 𝛼 Hình - 9: Đường Đặc tính tốc độ ( ) rad/rad 76 𝛽 𝑣 𝑡 𝑦̈ Hình - 10: Đường Đặc tính tốc độ ( ) [(m/s )/rad] 76 𝛽 𝑣 𝑡 Hình - 11: Thời gian độ thời gian lên 84 Hình - 12: Độ điều chỉnh 84 Hình - 13: Đặc tính q độ vận tốc góc quay thân xe 85 Hình -14: Đặc tính q độ góc lệch hướng chuyển động 86 Hình - 15: Đặc tính q độ gia tốc bên 87 Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Ơ tơ phương tiện giao thơng phổ biến nước ta Nó giữ vai trò quan trọng mạng lưới giao thơng đường Từ đời nay, ngành công nghiệp ô tô trải qua nhiều giai đoạn phát triển với phát triển khoa học kĩ thuật Với tăng trưởng tốc độ mật độ chuyển động tơ ngày đòi hỏi ô tô phải đảm bảo tính điều khiển mức độ cao Nhằm đảm bảo tính an tồn chuyển động xe, hạn chế tối đa tai nạn giao thông xảy Hệ thống lái hệ thống quan tơ Nó định tới tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô Đề tài “ Nghiên cứu, phân tích đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô” Với mục đích xem xét, đánh giá động lực học tơ quay vòng Từ đưa lời khuyên để đảm bảo quỹ đạo chuyển động ổn định cho xe chuyển hướng Nội dung đề tài : Chương I: Tổng quan hệ thống lái Trình bày nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động chung hệ thống lái Đưa số phận thông số hệ thống lái Chương II: Một số hệ thống lái thơng dụng Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động số hệ thống lái phận hệ thống lái Hệ thống lái túy khí, hệ thống lái có trợ lực hệ thống lái trợ lực có điều khiển Chương III: Đánh giá động lực học quay vòng tơ Xây dựng phương trình động lực học xe quay vòng, xác định hàm truyền cho tham số chuyển vị xe Kết hợp với việc lập Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu trình phần mềm Matlab để đánh giá động lực học quay vòng tĩnh động tơ Sau q trình thực hiện, với cố gắng nỗ lực thân giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo Th.S Phạm Thế Minh đồ án hoàn thành Song thời gian trình độ thân hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến bảo thầy cô giáo toàn thể bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Phạm Thế Minh tồn thể thầy giáo môn Kỹ Thuật Máy tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà nội, Tháng năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Như Huế Sinh viên: Nguyễn Như Huế Lớp Cơ điện tử K46 Chương I: Tổng quan hệ thống lái CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Nhiệm vụ yêu cầu phân loại 1.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống lái dùng để giữ hướng chuyển động thay đổi hướng chuyển động ô tô cần thiết Có thể thay đổi hướng chuyển động cách: + Thay đổi phương chuyển động bánh xe dẫn hướng (hình1-1(a)) + Thay đổi mơ men xoắn bánh sau chủ động (hình1-1(b)) + Kết hợp đồng thời hai phương pháp Phương pháp quay bánh xe dẫn hướng để quay vòng xe giới sử dụng phổ biến Phương pháp thay đổi hướng momen bánh xe chủ động thường áp dụng cho loại xe giới bánh xích Đối với xe bánh xích, kết hợp việc truyền momen khác đến bánh chủ động hai bên xe với việc hãm bánh xe phía gần tâm quay vòng để quay vòng diện tích nhỏ, chí quay vòng xe chỗ Theo quan điểm an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống quan trọng Hình - 1: Các phương pháp quay vòng xe giới Sinh viên: Nguyễn Như Huế 10 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ Ta đặt: ′ ′ a + 𝐶𝑎𝑠 𝑏 ) + 𝑗𝑧 (𝐶𝑎𝑡 + 𝐶𝑎𝑠 ))𝑣 (𝑚(𝐶𝑎𝑡 𝛿= 2𝑗𝑧 𝑚𝑣 𝜔02 (3.41) ′ ′ 𝐶𝑎𝑡 𝐶𝑎𝑠 𝑙 + 𝑚(𝐶𝑎𝑠 𝑏 − 𝐶𝑎𝑡 a)𝑣 = 𝑗𝑧 𝑚𝑣 𝑇𝜀̇ = 𝑚a𝑣 𝐶𝑎𝑠 𝑙 𝑇1 = 2𝛿 𝜔0 𝑇22 = (3.42) 𝜔02 Khi hàm truyền vận tốc góc quay thân xe là: 𝐹𝜀̇ (𝑝) = 𝜀̇(𝑝) 𝜀̇ + 𝑇𝜀̇ 𝑝 = ( ) 𝛽𝑣∗ (𝑝) 𝛽𝑣∗ 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝2 (3.43) Tương tự tính hàm truyền góc lệch α : 𝐹𝛼 (𝑝) = 𝛼(𝑝) 𝛼 + 𝑇𝛼 𝑝 = ( ∗) ∗ 𝛽𝑣 (𝑝) 𝛽𝑣 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝2 (3.44) Sử dụng 𝑦̈ = 𝑣(𝛼̇ + 𝜀̇) 𝑦̈ (𝑝) = 𝑣[𝜀̇(𝑝) + 𝛼̇ (𝑝)] Hàm truyền gia tốc bên : 𝑦̈ (𝑝) 𝑦̈ + 𝑇1𝑦̈ 𝑝 + 𝑇2𝑦̈ 𝑝2 𝐹𝑦̈ (𝑝) = ∗ = ( ∗) 𝛽𝑣 (𝑝) 𝛽𝑣 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝2 (3.45) Các hệ số biểu thức: 𝑇𝛼 = 𝑇1𝑦̈ = Sinh viên: Nguyễn Như Huế 𝑗𝑧 𝑣 𝐶𝑎𝑠 𝑏𝑙 − 𝑚a2 𝑣 𝑏 𝑙 𝑇2𝑦̈ = 81 𝑗𝑧 𝐶𝑎𝑠 𝑙 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ 3.2.1.2 Điều kiện ổn định hệ thống Phương trình đặc trưng : 1+ 2𝛿 2𝑝+ 2𝑝 = 𝜔0 𝜔0 → 𝑝2 + 2𝛿𝑝 + 𝜔02 = Lập bảng Routh P2 P1 2𝛿 P0 ω02 ω02 Để hệ ổn định tất phân tử cột thứ bảng Routh dương → 𝛿 > ω > Từ (3.41) Ta thấy 𝛿 lớn ω02 > ′ ′ → 𝐶𝑎𝑡 𝐶𝑎𝑠 𝑙2 + 𝑚(𝐶𝑎𝑠 𝑏 − 𝐶𝑎𝑡 𝑎)𝑣 > hay: 𝑣2 1+𝑘 >0 𝑙 (3.46) Nhận xét : + k > biểu thức (3.46) đúng, Do hệ thống ổn định cấu trúc ô tô trang thái quay vòng thiếu + k = hệ thống ổn định + k < hệ thống ổn định 𝑣 < − Sinh viên: Nguyễn Như Huế 82 𝑙 𝑘 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ 3.2.2 Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển động 3.2.2.1 Một số khái niệm Chất lượng hệ thống điều khiển đánh giá qua chế độ: + Quá trình độ: trình chuyển trạng thái hệ thống + Chế độ xác lập: chế độ hệ thống có tác động đầu vào sau hết trình độ hệ thống thiết lập trạng thái ổn định Ở ta đánh giá chất lượng hệ thống với hàm kích động dạng bậc thang (step), t = hàm kích động β v (t) nhảy cóc lên giá trị 𝛽vt Thông số xe (lấy tài liệu tham khảo [7]): m= 1573kg l=2.68m a = 1.1m ′ 𝐶𝑎𝑡 = 80000 N/rad 𝐶𝑎𝑠 = 80000 N/rad I l =17 n s + n k =0.1m b = 1.58m v = 15m/s J z =2873 kg.m Với xe ta có: ′ 𝑚(𝐶𝑎𝑠 𝑏 − 𝐶𝑎𝑡 a) 𝑘= = 0.0035 > ′ 𝐶𝑎𝑡 𝐶𝑎𝑠 𝑙 Theo (3.46) hệ thống ổn định Do ta đánh giá trình độ hệ thống Một số tham số để đánh giá trình độ: + Thời gian lên (t r ): thời gian cần thiết để đáp ứng hệ thống tăng từ 10% đến 90% + Thời gian độ (t q đ ): thời gian cần thiết để sai lệch đáp ứng hệ thống giá trị xác lập khơng vượt q 2% Trong hệ Sinh viên: Nguyễn Như Huế 83 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tô thống điều khiển t q đ phải nhỏ (2 ÷3) chu kì dao động quanh giá trị xác lập Hình - 11: Thời gian độ thời gian lên + Độ điều chỉnh (PO): sai lệch cực đại trình độ so với giá trị xác lập, tính theo đơn vị phần trăm Trong hệ thống điều khiển độ điều chỉnh phải nhỏ 25% 𝑃𝑂 = 𝑦𝑚𝑎𝑥 − 𝑦𝑥𝑙 100% 𝑦𝑥𝑙 Hình - 12: Độ điều chỉnh 3.2.2.2 Đánh giá trình độ hệ thống Thay 𝛽𝑣∗ = 𝛽𝑣 𝑖𝑙 vào biểu thức (3.43)(3.44)(3.45) ta hàm truyền theo góc quay vành lái 𝛽𝑣 𝐹𝜀̇ (𝑝) = 𝜀̇(𝑝) 𝜀̇ + 𝑇𝜀̇ 𝑝 =( ) 𝛽𝑣 (𝑝) 𝛽𝑣 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝 Sinh viên: Nguyễn Như Huế (3.47) 84 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ 𝐹𝛼 (𝑝) = 𝛼(𝑝) 𝛼 + 𝑇𝛼 𝑝 =( ) 𝛽𝑣 (𝑝) 𝛽𝑣 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝 (3.48) 𝑦̈ (𝑝) 𝑦̈ + 𝑇1𝑦̈ 𝑝 + 𝑇2𝑦̈ 𝑝2 𝐹𝑦̈ (𝑝) = =( ) 𝛽𝑣 (𝑝) 𝛽𝑣 𝑡 + 𝑇1 𝑝 + 𝑇22 𝑝 (3.49) Sử dụng hàm truyền để viết chương trình MATLAB Chương trình viết file dkd.m phần phụ lục Sau chạy chương trình ta đặc tính độ 𝜀̇ a.Đặc tính độ vận tốc góc quay thân xe ( ) 𝛽𝑣 Hình - 13: Đặc tính q độ vận tốc góc quay thân xe Từ đồ thị ta thấy: + Giá trị xác lập là: 0.255 + Thời gian lên: t r = 0.242s + Thời gian độ: t q d = 0.37s + Độ điều chỉnh: PO≈0 Sinh viên: Nguyễn Như Huế 85 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ Kết luận: Quá trình độ hệ thống ổn định, thời gian lên thời gian độ ngắn(t q d = 0.37s), độ điều chỉnh PO ≈ Do mà đáp ứng độ tốt, không cần xây dựng điều khiển 𝛼 b.Đặc tính độ góc lệch hướng chuyển động ( ) 𝛽𝑣 Hình -14: Đặc tính q độ góc lệch hướng chuyển động Từ đồ thị ta thấy: + Thời gian lên: t r = 0.233 - 0.013= 0.22 (s) + Thời gian độ: t q đ = 0.313 (s) + Độ điều chỉnh: P.O ≈ Kết luận: Quá trình độ hệ thống ổn định, thời gian lên thời gian độ ngắn (t q d = 0.313s), độ điều chỉnh PO ≈ Do mà t qd PO nằm giới hạn cho phép Vì mà hệ thống khơng cần xây dựng điều khiển Sinh viên: Nguyễn Như Huế 86 Lớp Cơ điện tử K46 Chương III Đánh giá động lực học quay vòng tơ 𝑦̈ c.Đặc tính q độ gia tốc bên ( ) 𝛽𝑣 Hình - 15: Đặc tính độ gia tốc bên Từ đồ thị ta thấy: Tại t = 𝑦̈ 𝛽𝑣 có bước nhảy với giá trị ≈ + Thời gian lên: t r có giá trị nhỏ + Thời gian độ: t q d = 0.735s + Độ điều chỉnh: P.O = (y ma x - y xl )/y xl = (7.9 – 3.83)/3.83 = 106% Kết luận: Quá trình độ hệ thống ổn định, thời gian độ ngắn (t qd = 0.735s), độ điều chỉnh PO = 106% lớn Độ điều chỉnh lớn 25% Do cần phải xây dựng điều khiển để giảm độ điều chỉnh nằm phạm vi cho phép Sinh viên: Nguyễn Như Huế 87 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Kết luận KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu nghiên cứu đề tài thu kết sau: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động, phận hệ thống lái nói chung Cấu tạo nguyên lý hoạt động cấu lái thường dùng (như cấu lái: trục vít - lăn, trục vít - ê cu bi - cung răng, bánh - răng) Phân tích tác dụng tham số góc đặt bánh xe Hệ thống lái học loại thường hệ thống lái có trợ lực (khơng có điều khiển ): Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống lái trục vít - bánh vít, hệ thống lái bánh - răng, hệ thống lái có trợ lực loại khí nén, trợ lực thủy lực, trợ lực điện Từ đưa đánh giá hệ thống lái Hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử: Tìm hiểu phận chính, nguyên lý hoạt động, ưu điểm hệ thống lái có điều khiển điện tử so với hệ thống lái khơng có điều khiển Xây dựng phương trình động lực quay vòng cho mơ hình tồn xe mơ hình vệt bánh xe Đưa hàm truyền tham số chuyển vị tơ (như góc lệch, vận tốc góc quay thân xe, gia tốc bên) chế độ quay vòng (điều khiển tĩnh) quay vòng động (điều khiển động) Từ xác định đường đặc tính tốc độ xe Trên sở đưa nhận xét đánh giá phản ứng ô tô vận tốc khác quay vòng, đưa lời khuyên để đảm bảo quỹ đạo chuyển động ổn định cho xe chuyển hướng Đánh giá độ ổn định, chất lượng độ tham số chuyển vị xe quay vòng động (điều khiển động) Sinh viên: Nguyễn Như Huế 88 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Kết luận Phương hướng phát triển đề tài: Sau trình thực đề tài, trình độ thời gian có hạn nên em tập trung tìm hiểu nghiên cứu vấn đề nêu Vì mà đề tài phát triển theo phương hướng sau Tiếp tục tìm hiểu nghiên cứu sâu hệ thống lái có điều khiển điện tử Nguyên lý cấu tạo phận hệ thống lái Xây dựng điều khiển cho chuyển vị gia tốc bên để đảm bảo độ điều chỉnh cho hệ thống nằm phạm vi cho phép Trong thực tế tác động gió tới động lực học xe chạy với tốc độ cao lớn Do nên nghiên cứu đánh giá động lực học quay vòng có xét tới ảnh hưởng lực cản gió bên Sinh viên: Nguyễn Như Huế 89 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lý thuyết ô tô máy kéo Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê thị Vàng, Du quốc Thịnh Nhà xuất khoa học kĩ thuật 2005 [2] Kết cấu tính tốn tơ Ngơ Hắc Hùng Nhà xuất giao thông vận tải Hà Nội – 2008 [3] Lý thuyết ô tô Nguyễn Ngọc Lâm Nhà xuất giao thông vận tải Hà Nội – 1984 [4] Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động tô PTS.TS Nguyễn khắc Trai Nhà xuất giao thông vận tải 1997 [5] Bài giảng mô thiết kế hệ thống tự động ThS An Tri Tân Trường đại học giao thông vận tải [6] Cơ sở thiết kế ô tô PTS.TS Nguyễn khắc Trai Nhà xuất giao thông vận tải [7] Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu ứng dụng – điện tử hệ thống lái ô tô” Sinh viên: Nguyễn Như Huế 90 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo SV Trịnh Thanh Nga Lớp: Cơ - điện tử k45 Trường đại học giao thông vận tải [8] Vehicle Dynamics and Control Rajesh Rajamani University of Minnesota, USA Website tham khảo: http://autovietnam.wordpress.com http://tailieu.vn http://www.khoahoc.com.vn http://www.caronline.com.vn http://www.ebook.edu.vn http://www.carinfo.vn http://autovina.vn Sinh viên: Nguyễn Như Huế 91 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục PHỤ LỤC File dkt.m % thong so ban dau cua xe v=0:0.2:150; % van toc xe thay doi tu den 150 (m/s) m=1573; % khoi luong xe (kg) l=2.68; % khoang cach tu cau truoc toi cau sau cua xe (m) a=1.1; % chieu dai cau truoc (m) b=1.58; % chieu dai cau sau (m) il=17; % ti so truyen he thong lai nsk=0.1; % tong khoang dich chuyen truoc cua tam tru dung va khoang dich sau cua duong tam phan luc ben (m) cat=80000; % he so cung goc lech ben cua banh xe cau truoc (N/rad) cas=80000; % he so cung goc lech ben cua banh xe cau sau (N/rad) % tinh toan cac tham so k=m*(cas*b-cat*a)/(cat*cas*l); epsi=v./(il.*(l+k*(v.^2))); % cong thuc tinh k % ham truyen van toc goc quay than xe goclech=epsi.*((b./v)-(m*a.*v./(cas*l))); % ham truyen goc lech ben cua tam o to giatocben=(v.^2)./(il.*(l+k.*v.^2)); % ham truyen gia toc ben % ve thi duong dac tinh toc van toc goc quay than xe plot(v,epsi) title('do thi dac tinh toc van toc goc quay than xe' ) xlabel('V(m/s)') ylabel('(1/s)/rad') Sinh viên: Nguyễn Như Huế 92 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục grid % thi dac tinh toc goc lech ben cua tam o to figure plot(v,goclech) title('do thi dac tinh toc goc lech ben cua tam o to' ) xlabel('V(m/s)') ylabel('(rad)/rad') grid % thi dac tinh toc gia toc ben figure plot(v,giatocben) title('do thi dac tinh toc gia toc ben cua o to' ) xlabel('V(m/s)') ylabel('[(m/s2)/rad]') grid Sinh viên: Nguyễn Như Huế 93 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục File dkd.m % thong so xe v=15; % van toc xe (m/s) m=1573; % khoi luong xe (kg) l=2.68; % khoang cach hai cau xe(m) a=1.1; % chieu dai cau truoc (m) b=1.58; % chieu dai cau sau (m) il=17; % ti so truyen he thong lai jz=2873; % mo men quan tinh cua xe (kg.m ) nsk=0.1; % tong khoang dich chuyen truoc cua tam tru dung va sau cua duong tam phan luc ben (m) cat=80000; % he so cung goc lech ben cua banh xe cau truoc (N/rad) cas=80000; % he so cung goc lech ben cua banh xe cau sau (N/rad) % tinh cac tham so tinh k=m*(cas*b-cat*a)/(cat*cas*l); epsi=v./(il.*(l+k*(v.^2))); goclech=epsi.*((b./v)-(m*a.*v./(cas*l))); giatocben=(v.^2)./(il.*(l+k.*v.^2)); cosi=v*(m*(cat*a^2+cas*b^2)+jz*(cat+cas))/(2*jz*m*v^2); w02=(cat*cas*l^2+m*(cas*b-cat*a)*v^2)/(jz*m*v^2); Tepsi=m*a*v/(cas*l); Tanpha=jz*v/(cas*b*l-m*a^2*v); T1y=b/l; Sinh viên: Nguyễn Như Huế 94 Lớp Cơ điện tử K46 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục T2y=jz/(cas*l); T1=(2*cosi)/w02; T22=1/w02; % ve thi dac tinh qua cua van toc goc quay than xe Fepsi=epsi*tf([Tepsi 1],[T22 T1 1]); step(Fepsi) % thi dac tinh qua goc lech ben Fanpha=goclech*tf([Tanpha 1],[T22 T1 1]); figure step(Fanpha) % dac tinh qua gia toc ben Fy=giatocben*tf([T2y T1y 1],[T22 T1 1]) figure step(Fy) Sinh viên: Nguyễn Như Huế 95 Lớp Cơ điện tử K46 ... quan hệ thống lái Ngồi hệ thống lái phân ra: Hệ thống lái có trợ lực hệ thống lái không trợ lực Trong hệ thống lái có trợ lực lại phân hệ thống lái trợ lực khơng có điều khiển hệ thống lái trợ lực. .. xảy Hệ thống lái hệ thống quan tơ Nó định tới tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô Đề tài “ Nghiên cứu, phân tích đánh giá động lực học hệ thống lái tơ” Với mục đích xem xét, đánh giá động lực. .. hoạt động chung hệ thống lái Đưa số phận thơng số hệ thống lái Chương II: Một số hệ thống lái thơng dụng Trình bày cấu tạo, ngun lý hoạt động số hệ thống lái phận hệ thống lái Hệ thống lái túy