(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế bộ điều khiển mờ chẩn đoán hệ thống truyền động thủy lực trên xe lu hamm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN XE LU HAMM Sinh viên thực hiện: TRẦN TẤN THỊNH Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG TRÊN XE LU HAMM” Sinh viên thực hiện: Phạm Minh Nhãn, Trần Tấn Thịnh Thẻ sinh viên: 103140101, 103140118 Lớp 14C4B Lý thuyết chẩn đoán mờ ứng dụng phổ biến kỹ thuật chẩn đốn nói chung Đề tài xây dựng điều khiển nhằm tăng tính hiệu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm nói riêng máy cơng trình nói chung Trên sở thuật toán suy luận mờ, áp dụng thực cho số hệ hống cụ thể hệ thống nhiên liệu Commonrail hệ thống truyền động thủy lực xe lu Hamm Sử dụng kiến thức thực tiễn từ chuyên gia để vận dụng kết hợp với ứng dụng Fuzzy Matlab để thiết kế điều khiển mờ với kết chẩn đoán hiển thị trực tiếp hình điện thoại Bằng cách dự báo phận có khả hư hỏng xe giúp người dùng thuận tiện biết hư hỏng xe người điều khiển xe lu Hamm kỹ thuật viên sửa chữa Mặt khác, để giảm tính kinh tế nhẹ nhàng thuận tiện di chuyển việc ứng dụng điều khiển mờ để tạo chẩn đoán trên xe lu Hamm vấn đề cấp thiết ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Minh Nhãn Trần Tấn Thịnh Số thẻ sinh viên: 103140101 Số thẻ sinh viên: 103140118 Lớp: 14C4B Khoa: Cơ khí giao thơng Ngành: Kỹ thuật khí Tên đề tài đồ án: “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG TRÊN XE LU HAMM” Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương Nghiên cứu tổng quan (Phần chung) 1.1 Xe lu Hamm 1.2 Hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử 1.3 Hệ thống truyền động thủy lực Chương Cơ sở lý thuyết (Phần chung) 2.1 Kỹ thuật chẩn đốn 2.2.Điều khiển mờ 2.3 Cơng cụ Matlab ứng dụng Fuzzy logic Matlab Chương Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử xe lu Hamm (Phần riêng) 4.1 Cơ sở thiết kế 4.2 Thiết kế điều khiển mờ 4.3 Kết bàn luận Chương Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hệ thống truyền động thủy lực xe lu Hamm (Phần riêng) 5.1 Cơ sở thiết kế 5.2 Thiết kế điều khiển mờ 5.3 Kết bàn luận Các vẽ, đồ thị : 1/ Sơ đồ hệ thống (3 A3) 2/ Bản vẽ phận hệ thống (7 A3) 4/ Phương pháp giải mờ Matlab (4 A3) 5/ Hiển thị kết (4 A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25/02/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 09/06/2019 Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2019 Trưởng Bộ môn PGS.TS Dương Việt Dũng Người hướng dẫn TS Phạm Quốc Thái LỜI NÓI ĐẦU Trong kinh tế hội nhập nước ta nay, phát triển mạnh mẽ xã hội kéo theo đa dạng phương tiện giao thông số lượng, chủng loại chất lượng Việc bảo dưỡng sửa chữa ngày phức tạp địi hỏi việc tối ưu hóa cơng tác bảo dưỡng sửa chữa, công việc quan trọng cơng tác chẩn đốn kỹ thuật Trong q trình khai thác sử dụng, tính kỹ thuật hệ thống, phận chi tiết động thay đổi dần theo chiều hướng xấu Xác định tình trạng kỹ thuật động mà không cần tháo rời nhiệm vụ quan trọng cơng tác chẩn đốn Việc chẩn đốn tình trạng kỹ thuật hệ thống, tổng thành động công việc quan trọng cần thiết Với mong muốn tìm hiểu ứng dụng cơng nghệ thơng tin lĩnh vực chẩn đốn này, đề tài đề cập đến vấn đề ứng dụng lý thuyết mờ vào cơng tác chẩn đốn Trên sở lý thuyết mờ, số cơng trình nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mờ chẩn đoán kỹ thuật, với hướng dẫn tận tình thầy giáo: Th.S Phạm Quốc Thái, em hoàn thành đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế điều khiển mờ (FUZZY LOGIC) chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm” Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Phạm Quốc Thái, thầy cô khoa Cơ khí Giao thơng giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài Sinh viên thực Ký tên Phạm minh Nhãn Trần Tấn Thịnh CAM ĐOAN Đề tài cơng trình nghiên cứu nhóm tơi tơi, thực hướng dẫn khoa học TS Phạm Quốc Thái Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực Phạm minh Nhãn Trần Tấn Thịnh DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ BẢNG 1 Thông số kỹ thuật xe lu Hamm 3412Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định BẢNG 2.1 Các dạng hàm phụ thuộc chọn chẩn đoán 8245 Bảng 3.1 Hư hỏng thường gặp hệ thống Commonrail 60 Bảng 3.2 Các thơng số chẩn đốn vào 62 Bảng 3.3 Thông số dùng chẩn đoán 64 Bảng 3.4 Cơ sở tri thức chẩn đoán 65 Bảng 3.5 Ma trận chẩn đoán hệ thống nhiên liệu CommonRail 69 Bảng 3.6 Bảng luật IF –THEN 70 Bảng 4.1 Cơ sở phân tích chẩn đoán 79 Bảng 4.2 Thơng số chẩn đốn vào 82 Bảng 4.5 Ma trận chẩn đoán hệ thống truyền động thủy lực 89 Bảng 4.6 Bảng luật IF –THEN 89 BẢNG 4.1 Cơ sở phân tích chẩn đốn 79 BẢNG 4.2 Thơng số chẩn đốn vào 82 BẢNG 4.3 Các thơng số chản đốn vào điều khiển 84 BẢNG 4.4 Cơ sở tri thức 85 BẢNG 4.5 Ma trận chẩn đoán hệ thống truyền động thủy lực 89 BẢNG 4.6 Bảng Luật IF –THEN 89 …………………………………………………………………………………… HÌNH 1.1 Cấu tạo xe lu Hamm HÌNH 1.2 Thơng số xe lu Hamm HÌNH 1.3 Cảm biến bàn đạp ga HÌNH 1.4 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga HÌNH 1.5 Cảm biến vị trí trục khuỷu HÌNH 1.6 Sơ đồ mạch dạng sóng tạo cảm biến trục khuỷu cam HÌNH 1.7 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát HÌNH 1.8 Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ nước HÌNH 1.9 Vùng hoạt động cảm biến nhiệt độ nước HÌNH 1.10 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 10 HÌNH 1.11 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ 10 HÌNH 1.12 Đồ thị quan hệ nhiệt độ điện trở 11 HÌNH 1.13 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 11 HÌNH 1.14 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 12 HÌNH 1.15 Sơ đồ cảm biến áp suất đường ống nạp 12 HÌNH 1.16 Cảm biến áp suất ống Rail 13 HÌNH 1.17 Sơ đồ mạch chuyển đổi A/D 15 HÌNH 1.18 Sơ đồ mạch điện đếm 15 HÌNH 1.19 Sơ đồ nhớ trung gian 16 HÌNH 1.20 Sơ đồ mạch khuyếch đại 16 HÌNH 1.21 Bộ ổn áp 16 HÌNH 1.22 Giao tiếp ngõ 16 HÌNH 1.23 Cấu tạo bơm cao áp 17 HÌNH 1.24 Ống phân phối nhiên liệu 18 HÌNH 1.25 Cấu tạo vòi phun 19 HÌNH 1.26 Hoạt động vịi phun đóng 19 HÌNH 1.27 Hoạt động vịi phun mở 20 HÌNH 1.28 Sơ đồ mạch thủy lực tổng thể xe lu Hamm 3412 22 HÌNH 1.29 Sơ đồ truyền công hệ thống thủy lực xe lu Hamm 24 HÌNH 1.30 Sơ đồ mạch cụm bơm 24 HÌNH 1.31 Mặt cắt ngang bơm 25 HÌNH 1.32 Cụm pít tơng điều khiển hướng 26 HÌNH 1.33 Van an tồn 27 HÌNH 1.34 Van giảm áp 28 HÌNH 1.35 Van giảm áp suất nạp 29 HÌNH 1.36 Sơ đồ mạch thủy lực cụm động di chuyển 29 HÌNH 1.37 Mặt cắt ngang động thủy lực 30 HÌNH 1.38 Van xả 31 HÌNH 1.40 Mạch thủy lực lọc dầu 3232 HÌNH 2.1 Sơ đồ hệ thống tự động chẩn đoán 36 HÌNH 2.2 Sơ đồ hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đốn 36 HÌNH 2.3 Mã kiểm tra động chế độ bình thường 41 HÌNH 2.4 Dạng mã hư hỏng 12 31 41 HÌNH 2.5 Xóa mã lỗi cách tháo cầu chì EFI cầu chì OP 42 HÌNH 2.6 Biểu diễn luật hợp thành nhiều điều kiện 51 HÌNH 2.7 Biểu diễn hàm phụ thuộc hai điều kiện 52 HÌNH 2.8 Biểu diễn luật hợp thành nhiều điều kiện 52 HÌNH 2.9 Cơ cấu hệ thống chuyên gia mờ 54 HÌNH 2.10 Giao diện Matlab 55 HÌNH 2.11 Cửa sổ làm việc Matlab 56 HÌNH 2.12 Cửa sổ soạn thảo fuzzylogic 56 HÌNH 2.13 Cửa sổ nhập số lượng biến vào 57 HÌNH 2.14 Cửa sổ xây dựng biến vào 57 HÌNH 2.15 Cửa sổ xây dựng luật điều khiển 58 HÌNH 2.16 Cửa sổ hiển thị kết 59 HÌNH 3.1 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ 66 HÌNH 3.2 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ 66 HÌNH 3 Khơng gian mờ biến ngơn ngữ 67 HÌNH 3.4 Không gian mờ biến ngôn ngữ bơm 67 HÌNH 3.5 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ 67 HÌNH 3.6 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ lọc 68 HÌNH 3.7 Khơng gian mờ biến ngơn ngữ 68 HÌNH 3.8 Luật điều khiển mờ 71 HÌNH 3.9 Kết quan hệ biến vào 72 HÌNH 3.10 Quan hệ truyền đạt thứ chẩn đoán mờ 73 HÌNH 3.11 Quan hệ truyền đạt thứ hai chẩn đốn mờ 74 HÌNH 3.12 Quan hệ truyền đạt thứ ba chẩn đoán mờ 75 HÌNH 3.13 Quan hệ truyền đạt thứ tư chẩn đoán mờ 77 HÌNH 3.14 Màn hình hiển thị chẩn đốn 78 HÌNH 4.1 Không gian mờ biến ngôn ngữ “ Áp suất làm việc” 86 HÌNH 4.2 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Tiếng ồn cụm bơm” 86 HÌNH 4.1 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Nhiệt độ dầu thủy lực” 87 HÌNH 4.2 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Tốc độ di chuyển” 87 HÌNH 4.3 Khơng gian mờ biến ngơn ngữ “ Bơm di chuyển” 87 HÌNH 4.4 Không gian mờ biến ngôn ngữ “ Van đa chức năng” 88 HÌNH 4.5 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Lọc thủy lực” 89 HÌNH 4.6 Luật điều khiển mờ 91 HÌNH 4.7 Kết giải mờ hiển thị quan hệ trường hợp thứ 92 HÌNH 4.8 Kết giải mờ hiển thị quan hệ trường hợp thứ hai 93 HÌNH 4.9 Kết giải mờ hiển thị quan hệ trường hợp thứ ba 94 HÌNH 4.12 Kết giải mờ hiển thị quan hệ trường hợp thứ tư 95 HÌNH 4.13 Sơ đồ khối ứng dụng hiển thị chẩn đoán 96 HÌNH 4.14 Màn hình hiển thị chẩn đốn 97 MỤC LỤC TÓM TẮT i LỜI NÓI ĐẦU v CAM ĐOAN vi DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Xe lu Hamm 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Kết cấu thông số 1.2 Hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử 1.2.1 Tín hiệu ngõ vào 1.2.2 Bộ phận chấp hành 17 1.3 Hệ thống truyền động thủy lực 20 1.3.1 Mạch thủy lực xe lu Hamm 3412 22 1.3.2 Các cấu thành HTTĐTL xe lu Hamm 3412 24 1.3.2.1 Cụm bơm thủy lực 24 1.3.2.2 Cụm động thủy lực 29 1.3.2.3 Các chi tiết phụ 31 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 35 2.1 Kỹ thuật chẩn đoán 35 2.1.1 Giới thiệu chung 35 2.1.2 Cơ sở lý thuyết hệ thống chẩn đốn ơtơ 35 2.1.3 Các phương pháp chẩn đoán 37 2.2 Điều khiển mờ 43 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm 29 Động thủy lực di chuyển Ra % 30 Động thủy lực rung Ra % 31 Cảm biến nhiệt độ dầu thủy lực Ra % 32 Cảm biến áp suất làm việc Ra (V) 33 Cảm biến áp suất điều khiển Ra (V) 34 Van chia Ra % Qua biến vào ta xét thấy sử dụng hết tất biến khối lượng chương trình thực lớn Nên em đưa số biến vào biến thường gặp phải xe xảy cố Cụ thể theo bảng rút gọn sau: Bảng 4.3 Các thơng số chản đốn vào điều khiển Số thứ tự Tên kiểu biến ngôn ngữ Kiểu biến Đơn vị Áp suất làm việc Vào % Tiếng ồn cụm bơm Vào % Nhiệt độ dầu thủy lực Vào o Tốc độ di chuyển Vào % Bơm di chuyển Ra % Van đa chức Ra % Lọc thủy lực Ra % C 4.2.2 Định nghĩa thập mờ lựa chọn thông số hàm phụ thuộc Các biến định nghĩa rõ ràng thông qua khái niệm với giá trị cụ thể Các ký hiệu dùng phải đảm bảo dễ dàng nhận biết viết tắt; thông số hàm phụ thuộc chọn theo dạng hình thang hình tam giác với điểm đặc trưng α; β; γ; δ Mỗi biến vào chọn với tập mờ con; biến chọn với tập mờ Cơ sở trí thức tốn thiết lập theo bảng đồng thời mô tả biến mờ theo dạng đồ thị: Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 84 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm Bảng 4.4 Cơ sở tri thức Tên biến Khái niệm Tên khái niệm Các thông số hàm phụ thuộc α β γ δ Đơn vị Đạt yêu cầu Áp suất làm việc Giảm (1) Giảm vừa POD PGI PGV 85 65 45 90 70 50 100 85 65 100 90 70 Giảm nhiều PGN 0 45 50 Tiếng ồn cụm bơm Đạt yêu cầu Tăng OOD OGI 30 40 30 65 40 75 (2) Tăng nhiều MN 75 85 100 100 Nhiệt độ dầu Đạt yêu cầu TOD 0 40 50 thủy lực (3) Tăng Tăng nhiều TTI TTN 40 70 50 80 70 100 80 100 Tốc độ di chuyển (4) Bình thường Giảm Giảm vừa Giảm nhiều VOD VGI VGV VGN 85 65 50 90 70 55 100 80 65 50 100 90 70 55 % Bình thường Hỏng Hỏng nhiều Chắc chắn hỏng BBT BHI BHN BHH 10 25 40 15 30 45 10 25 40 100 15 30 45 100 % Bơm di chuyển (5) Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái % % % 85 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm Bình thường Hỏng Hỏng nhiều VBT VHI VHN 18 13 28 18 38 13 28 45 Chắc chắn hỏng VHH 38 45 100 100 Lọc Bình thường Hỏng LD LI 10 20 10 25 20 30 (6) Hỏng nhiều LN 25 30 45 50 Chắc chắn hỏng LH 45 50 100 100 Van đa chức (5) % % 4.2.3 Phân khoảng mờ cho biến chẩn đoán đầu 4.2.3.1 Sự phân khoảng mờ biến vào áp suất làm việc Hình 4.23 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Áp suất làm việc” 4.2.3.2 Sự phân khoảng mờ biến vào tiếng ồn cụm bơm Hình 4.24 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Tiếng ồn cụm bơm” Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 86 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm 4.2.3.3 Sự phân khoảng mờ biến vào nhiệt độ dầu thủy lực Hình 4.25 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Nhiệt độ dầu thủy lực” 4.2.3.4 Sự phân khoảng mờ biến vào tốc độ di chuyển Hình 4.26 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Tốc độ di chuyển” 4.2.3.5 Sự phân khoảng mờ biến bơm di chuyển Hình 4.27 Khơng gian mờ biến ngơn ngữ “ Bơm di chuyển” Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 87 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm 4.2.3.6 Sự phân khoảng mờ biến van đa chức Hình 4.28 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Van đa chức năng” 4.2.3.7 Sự phân khoảng mờ biến lọc thủy lực Hình 4.29 Khơng gian mờ biến ngôn ngữ “ Lọc thủy lực” 4.2.4 Xây dựng bảng luật điều khiển Chẩn đoán kỹ thuật loại hình tác động kỹ thuật vào trình khai thác sử dụng nhằm đảm bảo cho động hoạt động có tính tin cậy; an tồn hiệu cao cách phát báo kịp thời hư hỏng tình trạng kỹ thuật động Với thiết bị phức tạp thường tạo nên tập hợp thông số trạng thái Đối tượng chẩn đốn có nhiều thông số biểu qua trạng thái Các thông số biểu trạng thái chọn để xác định tình trạng kỹ thuật đối tượng gọi thông số chẩn đốn Một đối tượng chẩn đốn có nhiều thơng số chẩn đốn a) Các thơng số kết cấu H1: Hư hỏng bơm di chuyển H2: Hư hỏng van đa chức H3: hư hỏng lọc thủy lực b) Các thơng số chẩn đốn C1: Áp suất làm việc C2: Tiếng ồn cụm bơm C3: Nhiệt độ dầu thủy lực Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 88 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm C4: Tốc độ di chuyển c) Thiết lập ma trận chẩn đoán tổng hợp yếu tố Bảng 4.9 Ma trận chẩn đoán hệ thống truyền động thủy lực Thơng số chẩn đốn C1 C2 C3 C4 H1 1 1 H2 1 H3 1 1 Tổng quan hệ 3 Thông số kết cấu d) Soạn thảo luật điều khiển Dựa vào chất vật lý; số liệu đo đạc kinh nghiệm chuyên gia để tạo nên luật điều khiển Đây khâu định độ xác tốn Việc xây dựng luật phải có số lượng phù hợp Nếu xây dựng với số lượng luật lớn ảnh hưởng tới nhớ máy tính thời gian xử lý chương trình; cịn số lượng luật q khơng điều khiển cho kêt khơng xác Do ta thường chọn luật thường xảy Dưới bảng tập luật điều khiển xây dựng gồm 22 luật; nguyên tắc điều khiển sau: Bảng 4.10 Bảng luật IF –THEN IF THEN TT C1 (1) C2 (2) C3 (3) C3 (4) H3 (5) H3 (6) H3 (7) W POD OOD TTI VGI BBT VBT LHI POD OGI TTI VGI BHI VBT LHI PGI OGI TOD VOD BHI VBT LBT PGI OGI TTI VOD BBT VHI LHI Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 89 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm PGI OGI TTI VGI BBT VHI LHI PGI OOD TTI VGI BBT VHI LBT PGI OGI TTI VGV BHI VHI LHI PGV OOD TTI VGI BBT VHI LHI PGV OGI TTI VGI BBT VHI LHN 10 PGV OOD TOD VGI BBT VHN LBT 11 PGV OGI TTI VGV BHI VBT LHN 12 PGN OGN TTI VGV BHN VBT LHI 13 PGN OGI TTN VGV BHI VHI LHN 14 PGV OGI TTN VGV BHI VHI LHN 15 PGN OGI TTI VGV BHI VHN LBT 16 PGN OGN TTN VGN BHH VHH LHH 17 PGN OGN TTI VGN BHH VHI LBT 18 PGN OGN TTN VGV BHH VHH LHI 19 PGV OGN TTN VGN BHI VHI LHH 20 PGV OGN TTN VGV BHI VBT LHN 21 PGV OGN TTI VGN BHN VHI LHI 22 PGV OGI TTI VGN BHN VBT LHI Trên sở luật IF - THEN ta xây dựng tập luật 22 luật 4.2.5 Giải mờ Trên sở luật xây dựng; ta tiến hành nhập luật chương trình vào mục Rule Editor Việc xây dựng luật phải có số lượng phù hợp Nếu xây dựng với số lượng luật lớn ảnh hưởng tới nhớ máy tính thời gian xử lý chương trình Cịn luật q ảnh hưởng tới kết chẩn đốn Trong phần có hai phép tốn logic sử dụng phép OR AND Với chương trình tốn ta sử dụng phép AND Luật chuẩn Min-Max Công thức giải mờ COS Các giá trị trọng số w luật chọn phù hợp với giá trị thực tế nhằm Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 90 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm đảm bảo nâng cao khả xác luật chọn toán suy luận Ở đây; sử dụng trọng số w=1 Hình 4.30 Luật điều khiển mờ 4.3 Kiểm nghiệm điều khiển thiết kế Sau hoàn thành thiết kế ta tiến hành khiểm nghiệm lại điều khiển cách chẩn đoán cho số trường hợp cụ thể trình bày sau.Để xem kết chẩn đoán; ta vào mục rule view cho ta quan hệ biến vào Ứng với biến vào biến ra; ta có quan hệ tương ứng thể khoảng mờ tương ứng Hình vẽ - biểu diễn kết quan hệ biến vào sau ta nhập luật chương trình Với thể lên màu vàng ô khoảng biến mờ biến vào; cịn thể màu xanh ô thể khoảng mờ biến ta chọn biến vào cụ thể.Ta nhận thấy rõ điều qua số trường hợp sau 4.3.1 Trường hợp Khi ta hiệu chỉnh biến vào sau: Biến vào 1: Áp suất làm việc 85 % Biến vào 2: Tiếng ồn bơm 40 % Biến vào 3: Nhiệt độ dầu thủy lực 45 % Biến vào 4: Tốc độ di chuyển 95 % Sẽ cho kết biến là: Biến 1: Bơm di chuyển hỏng 14.1 % Biến 2: Van đa chức 12.5 % Biến 3: Lọc thủy lực 14.1% Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 91 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đốn hư hỏng xe lu Hamm Hình 4.31 Kết giải mờ hiển thị quan hệ truyền đạt trường hợp thứ Qua thông số biểu ta thấy mức độ hư hỏng hệ thống nhẹ chưa có phải lo ngại để xe hoạt động bền yên tâm ta nên tiến hành bảo dưỡng sửa chữa xe 4.3.2 Trường hợp Khi ta hiệu chỉnh biến vào sau: Biến vào 1: Áp suất làm việc 70 % Biến vào 2: Tiếng ồn bơm 50 % Biến vào 3: Nhiệt độ dầu thủy lực 60 % Biến vào 4: Tốc độ di chuyển 75 % Sẽ cho kết biến là: Biến 1: Bơm di chuyển hỏng 20 % Biến 2: Van đa chức 5.09 % Biến 3: Lọc thủy lực 43.8 % Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 92 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm Hình 4.32 Kết giải mờ hiển thị quan hệ truyền đạt trường hợp thứ hai Qua thông số này; biết trình sử dụng lâu dài; chất lượng dầu thủy lực thấp dẫn đến lọc thủy lực bị hư hỏng nặng; hay bị tắt lọc dẫn đến chất lượng dầu thủy lực vào hệ thống bị nhiều Các chất cặn bẩn; mạt sắt nước; dung mơi phát sinh làm hạn chế dịng chảy gây tượng xâm thực; lọc khí vào hệ thống; làm giảm hiệu bôi trơn bề mặt ma sát, làm mòn chi tiết bơm, đồng thời làm nhiệt độ dầu thủy lực tăng cao, điều gây ảnh hưởng đến sin, có khả làm rị rỉ dầu, lọt khí áp suất làm việc bị giảm; lưu lượng nạp vào bơm giảm theo gây nên tình trạng ì máy; xe chạy chậm Vì vậy; ta cần bảo dưỡng thay lọc kiểm tra chất lượng dầu thủy lực cần bảo dưỡng, kiểm tra tình trạng bơm chi tiết quan trọng khác 4.3.3 Trường hợp Khi ta hiệu chỉnh biến vào sau: Biến vào 1: Áp suất làm việc 60 % Biến vào 2: Tiếng ồn bơm 55 % Biến vào 3: Nhiệt độ dầu thủy lực 60 % Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 93 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm Biến vào 4: Tốc độ di chuyển 45 % Sẽ cho kết biến là: Biến 1: Bơm di chuyển hỏng 40 % Biến 2: Van đa chức 5.09 % Biến 3: Lọc thủy lực 21 % Hình 4.33 Kết giải mờ hiển thị quan hệ truyền đạt trường hợp thứ ba Như thông qua kết biến cho ta thấy tình trang bơm di chuyển hư hỏng Các xi lanh, pít tơng có khả mịn cao,hay bề mặt ma sát bị trầy, hư hỏng bề mặt vậy, lưu lượng bơm chuyển đến phận động di chuyển yếu dẫn đến xe di chuyển chậm Sự lọt khí, rị dầu trọng hệ thống gây nên tượng tiếng ồn bơm lớn sinh nhiệt, nhiệt độ dầu thủy lực tăng cao, áp suất làm việc hệ thống giảm đáng kể Vì hệ thống trường hợp cần phải dừng hoạt động ngay; tiến hành tháo lọc thủy lực để kiểm tra mạt sắt, cặn bẩn nhiều khơng, sau tiến hành sửa chữa thay tồn diện bơm này, thay dầu thủy lực, lọc dầu thủy lực Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 94 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm 4.3.4 Trường hợp Khi ta hiệu chỉnh biến vào sau: Biến vào 1: Áp suất làm việc 40 % Biến vào 2: Tiếng ồn bơm 80 % Biến vào 3: Nhiệt độ dầu thủy lực 90 % Biến vào 4: Tốc độ di chuyển 50 % Sẽ cho kết biến là: Biến 1: Bơm di chuyển hỏng 76.5 % Biến 2: Van đa chức 75.5 % Biến 3: Lọc thủy lực 80.1 % Hình 4.12 Kết giải mờ hiển thị quan hệ truyền đạt trường hợp thứ tư Như vậy, thơng qua kết biến, ta thấy tình trạng hệ thống truyền động thủy lực hư hỏng nặng Ta cần phải dừng hoạt động, tiến hành kiểm tra, sửa chữa, thay chi tiết hư hỏng liên quan Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 95 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm Ta thấy với việc nhập vào số liệu dạng mờ dạng rõ; kết xuất cho ta tình trạng kỹ thuật hệ thống nhiên liệu cách rõ ràng Dựa vào hình ruler view ta biết ứng với giá trị biến vào đưa giá trị biến Giá trị biến vào có hai dạng: Dạng giá trị rõ: Giá trị cụ thể thông số đầu vào Dạng giá trị mờ: Giá trị biến ngôn ngữ tương ứng với biến đầu vào Kết đưa khơng địi hỏi độ xác cao 4.4 Hiển thị kết Với kết điều khiển mờ trên, việc sử dụng chẩn đốn cịn gặp nhiều khó khăn Để giải vấn đề này, ta tiến hành xử lý tồn thơng số kết để thiết kế ứng dụng điện thoại React Native framework công ty công nghệ tiếng Facebook, cho phép lập trình ứng dụng điện thoại ngôn ngữ JavaScript Với ứng dụng viết React Native ta xây dựng ứng dụng di động có hai tảng Android IOS Hình 4.13 Sơ đồ khối ứng dụng hiển thị chẩn đốn Hiển thị kết lên hình điện thoại Hình 4.14 Màn hình hiển thị chẩn đốn Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 96 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm KẾT LUẬN Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu thành viên nhóm, với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo TS Phạm Quốc Thái, đến nhóm em hồn thành nhiệm vụ khảo sát đề tài tốt nghiệp giao Đề tài tốt nghiệp em đạt kết quả: - Nghiên cứu trình bày cách hệ thống hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử hệ thống truyền động thủy lực xe lu Hamm mà số tài liệu chưa trình bày hết Có thể sử dụng làm tài liệu học tập tham khảo cho sở bảo hành, sữa chữa máy cơng trình dùng công nghệ Diesel điều khiển điện tử hệ thống truyền động thủy lực - Trên sở tìm hiểu, nhóm em đưa quy trình chẩn đốn hư hỏng cho hệ - - thống Common Rail hệ thống truyền động thủy lực cách vận dụng kết hợp ứng dụng điều khiển mờ phần mềm Matlab Khảo sát hệ thống nhiên liệu động động TCD 2012 L042V giúp nhóm em sâu vào tìm hiểu kết cấu đặc tính làm việc cụm chi tiết hệ thống Common Rail động TCD 2012 L042V xe lu Hamm Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực giúp nhóm em sâu vào tìm hiểu kết cấu đặc tính làm việc cụm chi tiết thủy lực xe lu Hamm Vận dụng, kết hợp Matlab cơng cụ lập trình Java để hiển thị kết chẩn đoán tình trạng xe lu Hamm mà hình điện thoại Mặc dù có nhiều cố gắng cịn nhiều vấn đề mà phạm vi tìm hiểu thời gian thực đồ án, nhóm em chưa thể giới thiệu cách đầy đủ cụ thể công nghệ phun nhiên liệu Diesel hệ thống truyền động thủy lực ứng dụng rộng rãi tơ máy cơng trình, mong nhận đóng góp quý thầy bạn để đề tài hồn thiện Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 97 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Wirtgen Group “Service Training Hamm.” [2] Wirtgen Group “Oparating Manual Hamm” [3] https://www.mhhydraulics.com [4] Sơ đồ mạch thủy lực HAMM [5] http://constructionrollers.tpub.com/TM-5-3895-383-24/ [6] Rexroth “Application & Service Manual AA4VG” [7] Headquarter, Department of the Army “Hydraulics” [8] PGS.TS Nguyễn Trọng Thuần “Điều khiển logic ứng dụng” Hà Nội: NXB khoa học kỹ thuật; 2008 [9] Nguyễn Phùng Quang “Matlab Simulink” NXB khoa học kỹ thuật [10] Nguyễn Ngọc Phượng, Huỳnh Nguyễn Hoàng “Hệ thống điều khiển thủy lực” [11] PGS.TS Bùi Hải Triều “Giáo trình truyền động thủy lực vào khí nén” [12] PGS-TS Đỗ Văn Dũng “Giáo trình điện tử điện thân xe” TP Hồ Chí Minh [13] ThS Phạm Quốc Thái “Bài giảng trang bị điện điện tử thân xe” Đà Nẵng; 2009 [14] Catalogue động xe lu Hamm TCD 2012L 042V [15] YI LU AND TIE QI CHEN “A Fuzzy Diagnostic Model and Its Application in Automotive Engineering Diagnosis” [16] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai “Kỹ thuật chẩn đốn tơ” Hà Nội: NXB giao thơng vận tải; 2005 [17] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu tính tốn động đốt Tập 3” NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1977 [18] Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến “Nguyên lý động đốt trong”., NXB Giáo Dục, Hà Nội, 1994 Sinh viên thực hiện: Trần Tấn Thịnh Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 98 ... thị kết 77 Chương THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN XE LU HAMM 79 4.1 Cơ sở thiết kế chẩn đoán 79 4.2 lực Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán. .. Chương Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử xe lu Hamm (Phần riêng) 4.1 Cơ sở thiết kế 4.2 Thiết kế điều khiển mờ 4.3 Kết bàn lu? ??n Chương Thiết kế điều khiển mờ chẩn. .. 23 Thiết kế điều khiển mờ chẩn đoán hư hỏng xe lu Hamm 1.3.2 Các cấu thành HTTĐTL xe lu Hamm 3412 Hệ thống truyền động thủy lực xe lu Hamm bao gồm bơm thủy lực để tạo dòng áp suất, xy lanh thủy