Nghiên cứu động lực học quay vòng của ô tô 2 cầu chủ động 4 x 4 trên đường bám kém (đường trơn)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NG HỒNG TRÍ NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VỊNG CỦA Ơ TƠ CẦU CHỦ ĐỘNG 4X4 TRÊN ĐƯỜNG BÁM KÉM (ĐƯỜNG TRƠN) NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NG HỒNG TRÍ NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VỊNG CỦA Ơ TƠ CẦU CHỦ ĐỘNG 4X4 TRÊN ĐƯỜNG BÁM KÉM (ĐƯỜNG TRƠN) NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 Hướng dẫn khoa học: TS Lâm Mai Long Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2014 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: ng Hồng Trí Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 30/03/1982 Nơi sinh: Bến Tre Quê quán: Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc:59/7 Phạm Hữu Lầu, Phú Mỹ, Quận 7, Tp.HCM Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: Fax: Email: uonghoangtri@ptec.edu.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2006 đến 08/2008 Nơi học (trường, thành phố): ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án mơn thi tốt nghiệp: Chuyên đề hệ thống điều khiển động xe Huyndai Santa Fe Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 7/2008, trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Người hướng dẫn: Ths Nguyễn Văn Long Giang III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 9/2009 ÷ 72014 Nơi cơng tác Cơng việc đảm nhiệm Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Phú Lâm i Giảng viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) NG HỒNG TRÍ ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận hướng dẫn giúp đỡ quí thầy cô, bạn lớp đồng nghiệp Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Khoa khí Động Lực Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, bạn đồng nghiệp Trường cao đẳng kinh tế kỹ thuật Phú Lâm tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình học tập hoàn thành luận văn Tiến sĩ Lâm Mai Long, người thầy kính mến tận tâm, nhiệt tình hướng dẫn, hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn q thầy hội đồng chấm luận văn cho tơi đóng góp q báu để hồn chỉnh luận văn Xin chân thành cảm ơn chúc q thầy sức khỏe thành đạt iii MỤC LỤC Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách hình viii Danh sách bảng x Chương 1:Tổng quan đề tài 1.1 Lời mở đầu 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Giới hạn đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Các kết nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết 2.1 Bánh xe 2.2 Bán kính làm việc trung bình bánh xe 2.3 Động học bánh xe lăn 2.3.1 Lăn không trượt 2.3.2 Lăn có trượt quay 2.3.3 Lăn có trượt lết 2.4 Quan hệ lực bánh xe lăn 2.4.1 Bánh xe bị động 2.4.2 Bánh xe chủ động 2.4.3 Bánh xe phanh 10 2.5 Phân phối công suất ô tô 12 2.5.1 Dịng cơng suất bánh xe chủ động 12 2.5.2 Phân phối công suất dùng vi sai 14 v 2.5.2.1 Động học cấu vi sai 14 2.5.2.2 Quan hệ động học 15 2.5.2.3 Quan hệ mô men 17 2.5.2.4 Quan hệ lực cầu có vi sai 18 2.5.2.4 Quan hệ lực cầu có vi sai 19 2.5.3 Phân phối công suất không vi sai 21 2.5.3.1 Các quan hệ động học môment 22 2.5.3.2 Nghiên cứu trình chuyển động thẳng (trường hợp thứ nhất) 24 2.5.3.3 Trạng thái lăn cầu– tượng lưu thông công suất 26 2.5.3.4 Chuyển động thẳng- trường hợp thứ hai 29 2.6 Lực bám hệ số bám bánh xe chủ động với mặt đường 30 2.7 Động học quay vịng tơ 31 2.9 Góc lệch hướng 33 Chương 3: Nghiên cứu ảnh hưởng xe nhiều cầu chủ động (4x4) tới động lực học quay vịng tơ 36 3.1.Góc lệch bên mô men đàn hồi bánh xe chịu lực bên 37 3.2 Đặc tính bánh xe có mặt lực dọc, khả trượt ngang, trượt dọc 37 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám giá trị hệ số bám 39 3.4 Sự trượt phụ thuộc vào lực kéo Fk X 41 3.5 Khả bám cầu có vi sai 43 3.5.1 Ảnh hưởng hệ số bám  44 3.5.2 Ảnh hưởng lực li tâm 46 3.6 Kết luận chương 47 Chương 4: Xây dựng phương trình vi phân mơ tả quỹ đạo chuyển động ô tô 48 4.1 Hệ trục tọa độ khảo sát 48 4.2 Các lực tác dụng lên ô tô 50 4.2.1.Các lực tác dụng lên ô tô mặt phẳng dọc 50 4.2.1.1 Lực kéo Fk 51 4.2.1.2 Lực cản lăn Ff 53 vi 4.2.1.3 Mô men cản lăn 53 4.2.1.4 Phản lực thẳng góc Z1, Z2 54 4.2.1.5 Lực cản khơng khí Fω 54 4.2.1.6 Lực cản quán tính Fj 55 4.2.2 Các lực tác dụng lên mặt phẳng ngang 57 4.2.2.1 Lực bên Fy 57 4.2.2.2 Lực ly tâm Flt 58 4.3 Mơ hình khảo sát quan hệ động lực học 58 4.3.1 Mơ hình động lực học tô hai cầu chủ động (4x4) 60 4.3.2 Mơ hình động lực học tơ cầu trước chủ động 61 4.3.3 Mơ hình động lực học tơ cầu sau chủ động 62 4.4 Giới thiệu xe ô tô Hyundai SantaFe (4x4) 64 4.5 Kết luận chương 66 Chương : Phương pháp giải phương trình vi phân kết mô tả quỹ đạo chuyển động ô tô 67 5.1 Khái quát chung Matlab M-file 67 5.2 Thiết kế giao diện người dùng 68 5.3 Giải hệ phương trình vi phân 69 5.4 Kết mô tả quỹ đạo chuyển động ô tô 73 5.4.1 Phân phối công suất ô tô 73 5.4.2 Quỹ đạo chuyển động ô tô cầu chủ động 75 5.4.2.1 Khảo sát chuyển động ô tô cầu chủ động thay đổi vân tốc 75 5.4.2.2 Khảo sát chuyển động ô tô cầu chủ động thay đổi hệ số bám 77 5.5 Kết luận chương 78 Chương : Kết luận kiến nghị 79 6.1 Kết luận 79 6.2 Đề nghị 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 82 vii Chƣơng TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lời mở đầu Ơ tơ phƣơng tiện đƣợc sử dụng rộng rãi hoạt động kinh tế xã hội Việc nghiên cứu để nâng cao hiệu sử dụng loại phƣơng tiện vấn đề đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm giải Trong năm gần phát triển ngành tơ có nhiều bƣớc nhảy vọt kỹ thuật công nghệ, đem lại hiệu kinh tế ngày cao an toàn cho ngƣời sử dụng Tính chất động lực học tơ chuyển động tính chất quan trọng, đƣợc thể qua đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, lực cản, nhân tố động lực học, thời gian quãng đƣờng tăng tốc, vận tốc, gia tốc, chuyển động điều kiện mặt đƣờng khác tác động điều kiện nhƣ tăng giảm ga, quay vòng phanh Tính chất động lực học tơ ảnh hƣởng đến khả khởi hành tăng tốc ô tô, vận tốc trung bình, suất giá thành vận chuyển, độ êm dịu tính an tồn chuyển động Việc tính tốn xác tiêu đánh giá tính động lực học tơ vấn đề khó thực Vì tiêu phụ thuốc vào nhiều yếu tố, có yếu tố ngẫu nhiên Cùng với phát triển nhanh ngành công nghệ thông tin thiết bị, phần mềm nghiên cứu ngày xác hơn, nên nhiều toán đƣợc giải cách nhanh chóng với độ xác cao giúp cho q trình tính tốn, thiết kế chế tạo đƣợc thuận lợi xác nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp ô tô ngày phát triển đảm bảo đƣợc yêu cầu ngƣời sử dụng Và ngày có nhiều thiết bị phƣơng pháp thực nghiệm để kiểm tra chất lƣợng tình trạng kỹ thuật xe trình sử dụng thuận tiện đảm bảo độ xác cao giúp cho việc hiệu chỉnh thiết kế chọn chế độ sử dụng loại xe tơ có hiệu Hiện giới việc nghiên cứu động lực học ô tơ nói chung động lực học mơ hình phẳng nói riêng có kết to lớn, nhƣng vấn đề thuộc sở hữu quyền hãng ô tô nên chƣa đƣợc công bố rộng rãi đầy đủ Ở Việt Nam, việc nghiên cứu khảo sát động lực học ô tô đƣợc ý quan tâm từ lâu, nên có nhiều đề tài, tài liệu, giáo trình đƣợc biên soạn để phục vụ cho cơng tác giảng dạy, nghiên cứu lý thuyết tính tốn tơ Tính ổn định quay vịng tơ khả giữ đƣợc quỹ đạo chuyển động theo yêu cầu ngƣời lái điều kiện khác nhƣ: tơ đứng n, chuyển động đƣờng thẳng có lực ngang tác dụng, chuyển động đƣờng dốc, quay vịng loại đƣờng khác có kể đến biến dạng trƣợt bánh xe Đối với ô tô cầu chủ động có tính động cao điều kiện phức tạp địi hỏi tơ phải giữ đƣợc quỹ đạo chuyển động cho xe không bị lật đổ, xe không bị trƣợt, thùng xe không bị nghiên để đảm bảo cho xe chuyển động an toàn Khi xe hai cầu chuyển động đƣờng bám quỹ đạo tơ nhƣ Với nhu cầu phần luận văn “nghiên cứu động lực học quay vịng tô cầu chủ động( 4x4) đƣờng bám (đƣờng trơn)” 1.2 Mục đích đề tài Nội dung đề tài xây dựng đƣợc mơ hình nghiên cứu lý thuyết để thiết lập phƣơng trình mơ tả quỹ đạo chuyển động ô tô mô hình phẳng vết Khảo sát quỹ đạo chuyển động xe biết trƣớc quy luật đánh lái, xem xét nhân tố ảnh hƣởng đến quỹ đạo chuyển động tơ quay vịng có kể đến đặc tính biến dạng lốp, phân bố tải trọng lên bánh xe, phân phối công suất, thay đổi vận tốc xe, điều làm thay đổi quỹ đạo chuyển động tơ Từ đƣa biện pháp nâng cao tính an tồn sử dụng ơ, để giải tốn tác giả sử dụng phần mềm Matlab để mô tả quỹ đạo chuyển động tơ máy tính Với điều kiện thực tế Việt Nam nay, chƣa có bãi thử, phịng thí nghiệm để đánh giá chất lƣợng quay vòng xe việc mô tả giúp 5.4.2 Quỹ đạo chuyển động ô tô cầu chủ động 5.4.2.1 Khảo sát chuyển động ô tô cầu chủ động thay đổi vân tốc Khảo sát quỹ đạo chuyển động ô tô cầu chủ động với góc đánh lái δ=200 xe chuyển động loại đƣờng với hệ số bám φ=0,2, thay đổi tốc độ xe khác v=30km/h, v=40km/h, v=50km/h,v=60km/h DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4 VAN TOC V=30Km/h VAN TOC V=40Km/h VAN TOC V=50Km/h VAN TOC V=60Km/h TRUC YO 0 10 15 20 25 TRUC X0 Hình 5.5: Quỹ đạo chuyển động tơ thay đổi vận tốc với hệ số bám φ=0,2 Ứng với chế độ khảo sát nhƣ cho thử nghiệm ô tô chuyển động đƣờng có hệ số bám thay đổi φ=0,4 DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4 VANTOC V= VANTOC V= VANTOC V= VANTOC V= 30Km/h 40Km/h 50Km/h 60Km/h TRUC Y0 0 10 TRUC X0 12 14 16 18 Hình 5.6: Quỹ đạo chuyển động tô thay đổi vận tốc với hệ số bám φ=0,4 75 DO THI GIA TOC HUONG TAM 1200 gia toc huong tam Gia toc huong tam 1000 800 600 400 200 0 10 20 30 40 50 60 70 van toc chuyen dong cua xe 80 90 100 Hình 5.7 : Đồ thị gia tốc huơng tâm Giữ nguyên thông số xe cho vận tốc xe thay đổi từ 30km/h, 40km/h, 50km/h, 60km/h ứng với đƣờng vận tốc biểu diễn quỹ đạo chuyển động khác nhau, tốc độ cao bán kính quay vịng lớn làm cho xe khó chuyển động ổn định quay vòng Khi tốc độ tăng lên kéo theo gia tốc hƣớng tâm xe tăng lên ứng với vận tốc có giá trị giới hạn mà tơ bị trƣợt làm ổn định hay tính dẫn hƣớng phụ thuộc vào chiều tác dụng lực ly tâm so với lực ngang Trƣờng hợp gia tốc hƣớng tâm tăng làm lực ly tâm tăng lên làm cho phản lực ngang bánh xe lơn giá trị lực bám ngang lúc xe bị trƣợt ngang làm tính ổn định xe Khảo sát xe chuyển động đƣờng có hệ số bám với hệ số bám φ = 0,4 cho thấy xe chuyển động ổn định so với đƣờng có hệ số bám φ = 0,2, xe chuyển động đƣờng có hệ số bám thấp bánh xe bị trƣợt nhiều hơn, bán kính quay vịng lớn làm cho xe chuyển động không với quỹ đạo đƣờng 76 5.4.2.2 Khảo sát chuyển động ô tô cầu chủ động thay đổi hệ số bám Thử nghiệm ô tô cầu chủ động với góc đánh lái δ=200 xe chuyển động với hai tốc độ khác v=40km/h,v=50km/h, với điều kiện mặt đƣờng khác thay đổi hệ số bám từ φ =0,2 ; 0,4 ;0,6 ;0,7 DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI GOC PHI1 PHI2 PHI3 PHI4 20 0.2 0.4 0.6 0.7 15 Truc y0 10 -5 10 15 Truc x0 20 25 30 Hình 5.8: Quỹ đạo tô thay đổi hệ số bám với vận tốc v=40Km/h DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI GOC PHI1 PHI2 PHI3 PHI4 25 0.2 0.4 0.6 0.7 20 Truc y0 15 10 -5 10 15 Truc x0 20 25 30 Hình 5.9: Quỹ đạo ô tô thay đổi hệ số bám với vận tốc v=50Km/h 77 Dựa đồ thị (Hình 5.8) ( hình 5-9) ta thấy tơ chuyển động với hệ số bám lớn φ=0,7 bán kính quay vòng nhỏ, hệ số bám nhỏ φ=0,2 bán kính quay vịng lớn Điều chứng minh đƣợc ô tô chuyển động đƣờng bám xảy hiên tƣợng trƣợt bánh xe làm xe không giữ đƣợc quỹ đạo chuyển động nhƣ mong muốn 5.5 Kết luận chƣơng Trong chƣơng xác định đƣợc tham số đầu vào cho mơ hình lý thuyết bao gồm: lực tác dụng lên tơ q trình chuyển động, mơ men trả, mơ men qn tính…các số liệu dùng để tính tốn mơ tả quỹ đạo chuyển động xe.Ứng dụng phần mềm Matlab để thí nghiệm mơ hình lý thuyết mô tả quỹ đạo chuyển động ô tô Qua kết nô tả quỹ đạo chuyển động cho thấy ảnh hƣởng thơng số kết cấu đến tính chất quay vòng xe Khi xét đến nhân tố ảnh hƣởng đến tính chất quay vịng khảo sát đƣợc ảnh hƣởng hệ số bám, vận tốc, thay đổi lực kéo điều làm thay đổi quỹ đạo chuyển động xe Khi xe chuyển động đƣờng bám bánh xe trƣợt nhiều làm tính ổn định xe 78 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận Qua nội dung kết nghiên cứu trình bày, đề tài đáp ứng đƣợc mục tiêu nghiên cứu đặt - Phân tích yếu tố ảnh hƣởng xe nhiều cầu đến tính chất quay vịng ô tô đƣờng bám - Phân tích đƣợc lực tác dụng vào ô tô, nguyên nhân ảnh hƣởng đến quỹ đạo chuyển động ô tô Xây dựng phƣơng trình vi phân mơ tả quỹ đạo chuyển động ô tô thông qua khảo sát mơ hình phẳng vết Khi khảo sát mơ hình phẳng vết đảm bảo yêu cầu nghiên cứu quỹ đạo chuyển động trọng tâm ô tô - Sử dụng công cụ M-file Matlab để mô tả quỹ đạo chuyển động ô tô máy tính Phần mềm Matlab có nhiều ƣu điểm dễ sử dụng, khơng q phức tạp, có giao diện đồ họa trực quan dễ quan sát, cập nhật thay đổi liệu cách nhanh chống thuận lợi - Khảo sát thông số kỹ thuật xe Huyndai Santa Fe để tính tốn yếu tố ảnh hƣởng đến quỹ đạo chuyển động, tính quay vịng tơ cho kết phù hợp quy luật nghiên cứu lý thuyết - Các kết chạy chƣơng trình khảo sát cho thấy xe, chạy tốc độ loại đƣờng khác làm thay đổi bán kính quay vịng xe, tức thay đổi quỹ đạo chuyển động xe Còn khảo sát loại đƣờng nhƣng thay tăng tốc độ xe, tốc độ tăng lên kéo theo gia tốc hƣớng tâm xe tăng lên, ứng với vận tốc có giá trị giới hạn mà tơ bị trƣợt làm ổn định hay tính dẫn hƣớng phụ thuộc vào chiều tác dụng lực ly tâm so với lực ngang Khi góc lệch hƣớng bánh trƣớc nhỏ bánh sau xảy tƣợng quay vòng thừa, góc lệch bên bánh trƣớc lơn 79 bánh sau xảy tƣợng quay vòng thiếu, trƣờng hợp góc lệch bên bánh trƣớc sau xảy tƣợng quay vòng đủ - Các kết khảo sát đạt đƣợc phản ánh cho phần nghiên cứu lý thuyết chọn đƣợc mơ hình khảo sát phù hợp nhƣng thực đầy đủ mục tiêu nghiên cứu đề tài 6.2 Đề nghị Theo hƣớng phát triển đề tài tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu động lực học quay vịng tơ sử dụng model hai vết có kể đến dao động hệ thống treo, khảo sát xe chuyển động đƣờng nghiêng ngang - Khảo sát độ nghiêng xe mặt đƣờng quay vòng, điều liên quan tới tải trọng khả cầu bánh xe - Việc phân bố sử dụng hợp lý lực kéo cầu chủ động bánh xe trái-phải cầu chủ động 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Lâm Mai Long “Giáo trình Cơ học chuyển động ô tô” Đại học SPKT Tp Hồ Chí Minh Năm 2003 [2] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai “Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô” Nhà xuất Giao thông vận tải Năm 1997 [3] PGS.TS Nguyễn Văn Phụng “Lý thuyết ô tô (Nâng cao)” Đại học Cơng Nghiệp Tp Hồ Chí Minh.Năm 2013 [4] MSc Đặng Q “Giáo trình lý thuyết tơ”.Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.Năm 2010 [5] Nguyễn Hữu Cẩn – Dƣ Quốc Thịnh – Phạm Minh Thái – Nguyễn Văn Tài – Lê Thị Vàng “Lý thuyết ô tô máy kéo” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Năm 2007 [6].TS Lâm Mai Long- Phân Phối Cơng Suất Trên Ơ Tơ- Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh-2001 [7] Thạc Sĩ.Nguyễn Hoài Sơn, Đỗ Thanh Việt,Bùi Xuân Lâm–Ứng Dụng MATLAB Trong Tính Tốn Kỹ Thuật-NXB Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh.Năm 2000 [8] J.Y.Wong.“Theory of ground vehicles – Third Edition” Department of Mechanical and Aerospace Engineering Carleton University, Ottawa – Canada.Năm 2001 [9] Prof Milan Apetaur “Motorova vozidla II ” Vut- Praha Năm 1984 [10] Dr Rajesh Rajamani “Vehicle Dynamics and Control - Second Edition” Department of Mechanical Engineering University of Minnesota Minneapolis, MN 55455, USA Springer 2006 [11] Reza N Jazar “Vehicle Dynamics:Theory and Applications” Dept of Mechanical Engineering Manhattan College Riverdale, NY 10471 Năm 2008 81 PHỤ LỤC  Phần mềm Matlab Giải phƣơng trình hai cầu chủ động function dy=ptvp_haicau(t,y) %y(1) beta %y(2) psi %y(3) dpsi m=y(4); v=y(5); delta=y(6); Ca1=y(7); a=y(8); Ca2=y(9); b=y(10); Fk1=y(11); Ff1=y(12); Fk2=y(13); Ff2=y(14); Fomega=y(15); Iz=y(16); Mf=y(17); Cz=y(18); dy=zeros(18,1); dy(2)=y(3); dy(1)=(-1/(m*v*(sin(y(1))-cos(y(1)))))*(Ca1*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))*(sin(delta)cos(delta))+(Fk1-f1)*(cos(delta)+sin(delta))+Fk2-Ff2-Fomega+Ca2*(-y(1) +(b/v)*y(3)))-y(3); dy(3)=(1/Iz)*(Ca1*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))*a*cos(delta)-Mf+(Fk1Ff1)*a*sin(delta)-Ca2*b*(-y(1)+(b/v)*y(3))-Cz*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))); 82 delta=(t==0.3491/y(3)||(t0.3491/y(3))*0.3491; end Vẽ đồ thị mô tả quỹ đạo chuyển động function mophong clc close all clear m=1662; v=11.1; delta=0.3491; a=1.1; b=1.6; Fk1=1959;Fk1haicau=1363; Fk2=1364;Fk2haicau=1363; Ff1=143.3; Ff2=105.9; Fomega=83.8; Iz=2994.7; Mf=89.7; t=0:0.1:3; [T,Y]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [TLT,YLT]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 00000 a b Fk1 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 0]); [S,SY]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Ff1 Fk2 Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [SLT,SYLT]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 00000 a b Ff1 Fk2 Ff2 Fomega Iz Mf 0]); 83 [TT,YY]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Fk1haicau Ff1 Fk2haicau Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [TTLT,YYLT]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 0000 a 0000 b Fk1haicau Ff1 Fk2haicau Ff2 Fomega Iz Mf 0]); cautruocx=[];cautruocltx=[];causaux=[];causaultx=[];haicaux=[];haicaultx=[]; cautruocy=[];cautruoclty=[];causauy=[];causaulty=[];haicauy=[];haicaulty=[]; cautruocx=11.1*cos(Y(:,1)+Y(:,2)).*T; cautruocy=11.1*sin(Y(:,1)+Y(:,2)).*T; cautruocltx=11.1*cos(YLT(:,1)+YLT(:,2)).*TLT; cautruoclty=11.1*sin(YLT(:,1)+YLT(:,2)).*TLT; causaux=11.1*cos(SY(:,1)+SY(:,2)).*S; causauy=11.1*sin(SY(:,1)+SY(:,2)).*S; causaultx=11.1*cos(SYLT(:,1)+SYLT(:,2)).*SLT; causaulty=11.1*sin(SYLT(:,1)+SYLT(:,2)).*SLT; haicaux=11.1*cos(YY(:,1)+YY(:,2)).*TT; haicauy=11.1*sin(YY(:,1)+YY(:,2)).*TT; haicaultx=11.1*cos(YYLT(:,1)+YYLT(:,2)).*TTLT; haicaulty=11.1*sin(YYLT(:,1)+YYLT(:,2)).*TTLT; hold on h1=plot(cautruocx,cautruocy,'Color','r','LineWidth',2.5); h2=plot(cautruocltx,cautruoclty,'Color','y','LineWidth',2.5); h3=plot(causaux,causauy,'Color','b','LineWidth',2.5); h4=plot(causaultx,causaulty,'Color','g','LineWidth',2.5); h5=plot(haicaux,haicauy,'Color','m','LineWidth',2.5); h6=plot(haicaultx,haicaulty,'Color','k','LineWidth',2.5); h=[h1 h2 h3 h4 h5 h6]; legend(h,'cau truoc','cau truoc ly thuyet','cau sau','cau sau ly thuyet','hai cau chu dong','hai cau ly thuyet'); axis square; 84 grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA QUY DAO CHUYEN DONG CUA O TO'); hold off Ve thi beta Cz=1500; t=0:0.1:3; [T Y]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 1363 1363 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); [T1 Y1]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 1959 0000 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); [T2 Y2]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 0000 1364 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); figure hold on h1=plot(T,Y(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','r'); h2=plot(T1,Y1(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','g'); h3=plot(T2,Y2(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','b'); h=[h1 h2 h3]; h=legend(h,'BETA HAI CAU','BETA CAU TRUOC','BETA CAU SAU'); set(h,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('T[s]');ylabel('BETA'); title('DO THI BETA CHO TRUONG HOP CAU TRUOC, CAU SAU, HAI CAU CHU DONG'); hold off; Ve quy dao ung voi van toc vantoc1x=[];vantoc1y=[];vantoc2x=[];vantoc2y=[];vantoc3x=[];vantoc3y=[];vantoc 4x=[];vantoc4y=[]; 85 phi1x=[];phi1y=[];phi2x=[];phi2y=[];phi3x=[];phi3y=[];phi4x=[];phi4y=[]; vantoc1=8.33;vantoc2=11.11;vantoc3=13.889;vantoc4=16.667; phi=0.2; t=0:0.1:2; S=3.08;cx=0.35; Fomega1=0.63*cx*vantoc1^2*S; Fomega2=0.63*cx*vantoc2^2*S; Fomega3=0.63*cx*vantoc3^2*S; Fomega4=0.63*cx*vantoc4^2*S; Fk1=0.5*0.82*m*9.81*phi;Fk2=Fk1; [AA1,BB1]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc1 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega1 Iz Mf Cz]); [AA2,BB2]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc2 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega2 Iz Mf Cz]); [AA3,BB3]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc3 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega3 Iz Mf Cz]); [AA4,BB4]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc4 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega4 Iz Mf Cz]); vantoc1x=vantoc1*cos(BB1(:,1)+BB1(:,2)).*AA1; vantoc1y=vantoc1*sin(BB1(:,1)+BB1(:,2)).*AA1; vantoc2x=vantoc2*cos(BB2(:,1)+BB2(:,2)).*AA2; vantoc2y=vantoc2*sin(BB2(:,1)+BB2(:,2)).*AA2; vantoc3x=vantoc3*cos(BB3(:,1)+BB3(:,2)).*AA3; vantoc3y=vantoc3*sin(BB3(:,1)+BB3(:,2)).*AA3; vantoc4x=vantoc4*cos(BB4(:,1)+BB4(:,2)).*AA4; vantoc4y=vantoc4*sin(BB4(:,1)+BB4(:,2)).*AA4; %ve thi figure hold on 86 h1v=plot(vantoc1x,vantoc1y,'Color','y','LineWidth',2.5); h2v=plot(vantoc2x,vantoc2y,'Color','r','LineWidth',2.5); h3v=plot(vantoc3x,vantoc3y,'Color','b','LineWidth',2.5); h4v=plot(vantoc4x,vantoc4y,'Color','g','LineWidth',2.5); hv=[h1v h2v h3v h4v]; hv=legend(hv,'VANTOC=30Km/h','VANTOC=40Km/h','VANTOC=50Km/h','VA NTOC=60Km/h'); set(hv,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4'); hold off %Ve đo thi thay doi he so bam bam1=0.2;bam2=0.4;bam3=0.6;bam4=0.7;m=1662; Fk11=0.5*0.82*m*9.81*bam1;Fk12=Fk11; Fk21=0.5*0.82*m*9.81*bam2;Fk22=Fk21; Fk31=0.5*0.82*m*9.81*bam3;Fk32=Fk31; Fk41=0.5*0.82*m*9.81*bam4;Fk42=Fk41; S=3.08;cx=0.35; v=13.8; Fomega=0.63*cx*v^2*S; t1=0:0.01:2; phi1x=[];phi1y=[];phi2x=[];phi2y=[];phi3x=[];phi3y=[];phi4x=[];phi4y=[]; [AAA1,BBB1]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk11 Ff1 Fk12 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); [AAA2,BBB2]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk21 Ff1 Fk22 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); [AAA3,BBB3]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk31 Ff1 Fk32 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); 87 [AAA4,BBB4]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk41 Ff1 Fk42 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); phi1x=v*cos(BBB1(:,1)+BBB1(:,2)).*AAA1; phi1y=v*sin(BBB1(:,1)+BBB1(:,2)).*AAA1; phi2x=v*cos(BBB2(:,1)+BBB2(:,2)).*AAA2; phi2y=v*sin(BBB2(:,1)+BBB2(:,2)).*AAA2; phi3x=v*cos(BBB3(:,1)+BBB3(:,2)).*AAA3; phi3y=v*sin(BBB3(:,1)+BBB3(:,2)).*AAA3; phi4x=v*cos(BBB4(:,1)+BBB4(:,2)).*AAA4; phi4y=v*sin(BBB4(:,1)+BBB4(:,2)).*AAA4; %ve thi figure hold on h1b=plot(phi1x,phi1y,'Color','r','LineWidth',2.5); h2b=plot(phi2x,phi2y,'Color','b','LineWidth',2.5); h3b=plot(phi3x,phi3y,'Color','g','LineWidth',2.5); h4b=plot(phi4x,phi4y,'Color','m','LineWidth',2.5); hb=[h1b h2b h3b h4b]; hb=legend(hb,'HE SO BAM=0.2','HE SO BAM=0.4','HE SO BAM=0.6','HE SO BAM=0.7'); set(hb,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI HE SO BAM PHI1 PHI2 PHI3 PHI4'); hold off end 88 S K L 0 ... Pf2 P2 x1 x2 Ff X2 Fk X1 < X2 > Pk2 Fk1 > F X2 k2 Fk2 > Pf2 P2 c) Pf1 P1 X1 Pk1 Fk1 X1 < X2 > Fk1 < Fk2 > l x2 Pk2 Fk2 X2 P1 F V Pk1