Đỗ Ngọc Nguyên

BỘ CÔNG THƯƠNG PHIẾU GIAO NỘI DUNG TIỂU LUẬN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KẾT THÚC HỌC PHẦN Học phần: Mơ hình hóa – Mơ Lớp: CKĐL – K10 - Đợt Trình độ đào tạo: Thạc sĩ I Yêu cầu chung - Thời gian thực hiện: - Cách thức thực hiện: Học viên nghiên cứu tài liệu hoàn thành tiểu luận hướng dẫn giáo viên - Hình thức trình bày: Viết báo cáo - Các yêu cầu khác: II Nội dung STT Họ tên Học viên Đỗ Ngọc Nguyên Nội dung Tiểu luận Các yêu cầu Ghi cần đạt Trình bày tổng quan ứng dụng phương pháp mơ hình hóa mơ lĩnh vực tơ Phân tích vai trị phương pháp mơ hình hóa mơ q trình quản lý sản xuất Thiết lập phương trình động lực học hệ thống mô tả tập Xác nhận Khoa chuyên môn (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên (Ký ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TRONG LĨNH VỰC Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các ứng dụng phương pháp mơ hình hóa mơ lĩnh vực ô tô 1.2.1 Mô truyền tải 1.2.2 Mô động đốt 1.2.3 Động lực hệ thống xe 1.2.4 Mô quản lý nhiệt xe ô tô 1.2.5 Mô hệ thống điện CHƯƠNG II: VAI TRỊ CỦA PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TRONG Q TRÌNH SẢN XUẤT 10 2.1 Giới thiệu chung 10 2.2 Vai trị phương pháp mơ hình hóa mơ q trình sản xuất 10 2.2.1 Tối ưu hóa sản xuất 10 2.2.2 Ước tính khả sản xuất 10 2.3 Phân tích độ nhạy sản xuất 11 2.4 Ví dụ thực tiễn 12 CHƯƠNG III: BÀI TẬP ỨNG DỤNG 15 3.1 Giới thiệu phần mềm 20sim 15 3.2 Ứng dụng phần mềm 20-sim để mô hệ thống 15 1.2.6 Xây dựng sơ đồ bond graph cho hệ thống 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 LỜI NĨI ĐẦU Ngày khó tìm thấy lĩnh vực hoạt động người mà khơng sử dụng phương pháp mơ hình hóa mức độ khác Điều đặc biệt quan trọng lĩnh vực điều khiển hệ thống kỹ thuật xã hội, điều khiển q trình thu thập thơng tin từ hệ thống, nhận dạng hệ thống theo mơ hình đưa định thích hợp để điều khiển hệ thống Quá trình phát triển khoa học kỹ thuật theo hướng sau đây: quan sát - thu thập liệu – nghiên cứu lý thuyết – thực nghiệm – tổ chức sản xuất Mô hình hóa phương pháp khoa học giúp đỡ cho bước nói Nhờ có máy tính điện tử mà phương pháp mơ hình hóa mơ phát triển nhanh chóng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khoa học xã hội khác Nhờ phương pháp mơ hình hóa mơ người ta phân tích, nghiên cứu hệ thống phức tạp, xác định đặc tính, hành vi hoạt động hệ thống Các kết mô dùng để thiết kế, chế tạo xác định chế độ vận hành hệ thống Nhờ có phương pháp mơ hình hóa mơ người ta đưa nhiều kịch khác kể từ để lựa chọn phương án tối ưu Đối với hệ thống phức tạp, phi tuyến, ngẫu nhiên, tham số biến đổi theo thời gian, phương pháp giải tích truyền thống khơng thể cho ta lời giải xác Lúc phương pháp mơ hình hóa mơ phát huy mạnh nhiều trường hợp giải pháp để nghiên cứu hệ thống phức tạp Qua tiểu luận giúp biết phương pháp “Mơ hình hóa mơ phỏng” nghiên cứu áp dụng rộng rãi tất lĩnh vực đời sống xã hội Trong trình hoàn thành tiểu luận chúng em cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy: TS Nguyễn Anh Tú gúp em hoàn thành tiểu luận Mặc dù cố gắng khó tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp quý báu thầy bạn để em hoàn thành tốt CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TRONG LĨNH VỰC Ơ TÔ 1.1 Giới thiệu chung Tại Việt Nam, nhất, GTVT đưa quy định đạo tạo, sát hạch, cấp giấy phép lái xe giới đường theo Thông tư 38/2019/TT-BGTVT áp dụng vào 01/01/2021 Theo thơng tư học viên sát hạch lái xe học thêm kỹ thuật lái xe bao gồm phần mềm mơ tình giao thông thực hành lái xe cabin Tất trung âm sát hạch lái xe phải sử dụng phần mềm mơ tình giao thơng để đào tạo lái xe tơ Để có giấy phép lái xe ô tô chứng nhận lực xuất sắc, người điều khiển xe ô tô phải trải qua trình rèn luyện thực hành kỹ điều khiển xe ô tô Theo phương pháp truyền thống trước học viên thực hành trung tâm đào tạo lái xe loại Tuy nhiên ngày nhiều đơn vị đưa công nghệ lái xe thực tế ảo vào áp dụng cho chương trình đào tạo thực hành lái xe cho nhiều hạng xe khác Lái xe ô tô công nghệ thực tế ảo tiết kiệm chi phí, an tồn, giảm thiểu rủi ro đường, hạn chế tối đa tai nạn Như vậy, học viên đào tạo tình phát sinh thực tế thực tế khơng thể làm Việc sử dụng công nghệ thực tế ảo – mô lại cách thức điều khiển xử lý tình giúp đơn vị tổ chức tiết kiệm nhiều chi phí học tập Nếu thực hành theo phương pháp truyền thống, bạn học cách điều khiển xe ô tô thực trường tập lái Điều khiến trường dạy tiêu tốn nguồn chi phí lớn cho xe tơ hoạt động Hơn trình học tập diễn kéo dài khơng phải nhanh chóng kết thúc, phí cần sử dụng cho xe trở nên lớn Chưa kể việc thực hành lái xe tơ xảy cố, làm thiệt hại vật chất, loại xe xuống cấp hay hỏng hóc trang thiết bị, cần sửa chữa Chính khiến tiêu tốn thêm chi phí Trong học lái tơ cơng nghệ thực tế ảo, mơ hình ảnh, diễn biến, cần ngồi trước hình học cách thao tác Việc học cách điều khiển xe ô tô không dễ dàng người học, đặc biệt với người dễ gặp áp lực tâm lý Chỉ cần họ thao tác sai bước nhỏ gây tai nạn nguy hiểm cho thân họ người xung quanh Học lái xe ô tô qua công nghệ thực tế ảo trước giúp bạn ổn định tinh thần, làm quen với thứ tốt trở nên quen tay điều khiển phương tiện giao thơng thực Hình 1.1: Mơ hình học lái xe tơ qua cơng nghệ thực tế ảo Đây nguyên nhân nhiều đơn vị ủng hộ phương pháp học điều khiển xe ô tô công nghệ thực tế ảo Sử dụng công nghệ mô giúp bạn tạo tình bất ngờ q trình tham gia giao thơng, điều khiển xe tơ Ví dụ địa hình khơng tốt đường gập ghềnh, đường cong, đường trơn trượt điều kiện thời tiết bất lợi: mưa to, sương mù, tuyết rơi, … Một số báo viết mơ hình hóa mơ Một số tác giả mở rộng mơ hình đồ thị liên kết hai bánh để bao gồm chuyển động bổ sung Ví dụ, Assadian et al bao gồm chức lái mẫu xe hai bánh theo chiều dọc (liên quan đến chuyển động cao độ phập phồng) với mục đích thiết kế điều khiển hệ thống phanh, lái hệ thống treo Mơ hình trình bày báo thuộc loại mơ hình xe bốn bánh nhưng, lần nữa, phiên khác thảo luận Nhìn chung, tất coi kiểu thân xe có mơ hình sáu bậc tự do, chúng khác liên quan đến giả định đặt cho động học trục, hệ thống treo nói chung cho hệ thống tích hợp kiểu xe khác Mera cộng Vera cộng trình bày mơ hình đồ thị trái phiếu tương ứng cho xe 2wd (Wheel-Drive) xe 4wd Các mơ hình bốn bánh có mười tám bậc tự thân xe khối lượng khơng bung, chuyển động dọc, thẳng đứng cao độ xem xét Một mơ hình đồ thị liên kết đồn tàu liên kết để phân tích động tăng tốc so sánh xe 2wd 4wd Gần hơn, Mera et al trình bày loạt ba mơ hình xe bốn bánh nhằm tiến hành phân tích ảnh hưởng trục lăn Cụ thể hơn, mẫu xe thứ ba họ có hệ thống treo McPherson cho bánh Pacejka Tol trình bày loạt mơ hình tích hợp mức độ tự định Sử dụng ví dụ xe tải, tác giả ban đầu áp dụng mô hình xe đạp, sau đưa chuyển động theo chiều cao dốc cuối xem xét tất chuyển động ba chiều Margolis Asgari trình bày loạt mơ hình có độ phức tạp khác tùy thuộc vào mục đích chúng Những mơ hình phần tư, mơ hình sân cao, mơ hình xe đạp, mơ hình bốn bánh đơn giản mơ hình bốn bánh đầy đủ Mơ hình bốn bánh tính đến thân xe, hệ thống treo liên quan đến ống lót ngang độ lệch dọc, lốp xe dựa công thức lực vào cua theo chiều dọc Pacejka Cuối cùng, Margolis Shim phát triển mơ hình xe bốn bánh có chuyển động quay tịnh tiến ba chiều Mơ hình bao gồm mơ hình hệ thống treo dẫn động liên quan đến độ lệch dọc, mơ hình lốp xe dựa cơng thức Pacejka, mơ hình hệ thống phanh điện mơ hình trợ lực lái điện Mơ hình thân xe đơn giản hóa theo phương pháp xấp xỉ động học xe Bài báo đề xuất mẫu xe tơ có số hệ thống tích hợp hệ thống treo, lốp hệ thống lái trợ lực Mục tiêu mô tái tạo, ví dụ, phanh chuyển động cong Mơ hình sử dụng để đo kích thước hệ thống điện tử xe xem xét Việc sử dụng mơ hình bối cảnh đo kích thước khơng bao gồm báo này, với mục đích để chứng minh cách tiếp cận mơ hình hóa chia nhỏ thành phân tích tượng hệ thống sau phân tích tượng học Các phân tích tương ứng với mức mô tả thành phần công nghệ cấu trúc lượng tương ứng Bài báo đặt để chứng minh biểu diễn đồ thị trái phiếu sử dụng thuận lợi lĩnh vực động lực học xe Khía cạnh nhấn mạnh xem xét hệ thống điện tử tích hợp xe Mơ hình giới thiệu báo mơ hình xe bốn bánh bao gồm hệ thống treo, lốp hệ thống trợ lực điện Khơng giống mơ hình tương tự xem xét chuyển động quay tịnh tiến ba chiều chung, phần thân xe biểu đồ liên kết khơng đơn giản hóa đó, mơ hình tổng qt phi tuyến tính cao tạo Mơ hình bổ sung cho mơ hình xe bốn bánh tương đương khác độ phức tạp, khác chỗ bao gồm mơ hình hệ thống điện tử khác sử dụng cho mục đích khác Mơ có nhiều ứng dụng ngành công nghiệp ô tô thiết kế hệ thống thiết kế lại hệ thống Có số điều tra ứng dụng mơ mơ hình hóa ô tô, ví dụ, Singh et al sử dụng chiến lược để sang số sổ tay tự động truyền với mơ hình tốn học Abduaziz cộng áp dụng phương pháp mô để đánh giá thực hành logistics xanh ngành công nghiệp tơ Vedrtnam sử dụng mơ hình hóa để tìm thay đổi hệ số cản khía cạnh khí động học khác xe Cerri Terzi thực thủ tục để thiết kế mô hình hóa hệ thống sản phẩm-dịch vụ ngành công nghiệp ô tô Sokil cộng đánh giá mơ hình hóa ảnh hưởng chuyển động tương đối hệ đệm ô tô Dengiz cộng thực tối ưu hóa quy trình thơng qua mơ dựa mơ hình meta để tăng suất ngành công nghiệp ô tô Theo cách tương tự, có điều tra ngồi sử dụng mơ mơ hình hóa, dự đốn, xác thực thử nghiệm xác minh sử dụng, việc sử dụng Phân tích tính tốn rơ bốt cơng nghiệp cấu trúc khía cạnh chức hệ thống phanh, két nước, hệ thống treo, hệ thống quản lý liệu xe phân tích thơng qua mơ hình hóa mơ phỏng, đề cập đến việc sử dụng mô để nghiên cứu mô hình có lợi cho việc giảm lượng khí thải tiêu thụ nhiên liệu Do nghiên cứu gần mơ mơ hình hóa ngành cơng nghiệp tơ, báo trình bày nghiên cứu xu hướng mơ hình hóa mô liên quan đến khung tham chiếu Đồ thị trái phiếu, thực thông qua phân tích dựa đồ thư mục Các kết cho thấy mối liên hệ chặt chẽ mô hình mơ ngành cơng nghiệp tơ hệ quy chiếu Bond-grap 1.2 Các ứng dụng phương pháp mơ hình hóa mơ lĩnh vực tơ 1.2.1 Mơ truyền tải Phân tích thiết kế hệ thống truyền động tối ưu phân tích thiết kế hệ thống truyền tải tối ưu điều khiển tương ứng Giải pháp truyền tải ô tô: • Cấp quyền truy cập vào mơ hình thành phần truyền động, động truyền động • Tập trung vào thoải mái; hiệu suất tổn hao; tiếng ồn, rung xóc (NVH); vấn đề truyền tải lai • Giúp người dùng nghiên cứu hành vi toàn kiến trúc truyền động từ tần số thấp đến cao (nghĩa từ