Tính toán, mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Matlab- 123docz.net

 Mô hình tính vân tốc, gia tốc, quãng đƣờng.

jp = ύ = G P Fx Fx1 2  .g (3.1) Śp = v (3.4)

Hình 4.1 Mô hình tính vận tốc, gia tốc, quãng đường phanh.

Nguyên tắc mô phỏng bằng Matlab-Simulink là dùng các khối chức năng đƣợc nối với nhau. Từ mô phỏng này ta tính đƣợc các biến jp, v, Sp. Trong đó có các khối tích phân dùng để giải các phƣơng trình vi phân, các khối cộng, khối nhân và các khối hiển thị kết quả Scope. Với các biến Fx1, Fx2 đƣợc tính theo mô hình của Dugoff, lực cản không khí đƣợc tính theo công thức (*).

 Mô hình tính lực Fx1, Fx2 và Fy1, Fy2 của Dugoff.

Mô hình tính Fx1, Fy1:

Hình 4.2 Mô hình tính Fx1, Fy1

Trong mô hình này tính đƣợc các biến Fx1, Fy1 và z1. Trong đó có các biến fz1, s1, Fz1 đƣợc tính ở các mô hình sau :

Biến fz1 đƣợc tính theo mô hình:

Hình 4.3 Mô hình tính fz1

55 Hình 4.4 Mô hình tính hệ số muy1 Mô hình tính Fz1 và Fmuy1 Hình 4.5 Mô hình tính Fz1 và Fmuy1 Mô hình tính Fx2, Fy2 Hình 4.7 Mô hình tính Fx2, Fy2 Mô hình tính fz2

56 Hình 4.8 Mô hình tính fz2 Mô hình tính Fmuy2, Fz2. Hình 4.9 Mô hình tính Fz2 và Fmuy2

 Mô hình tính mô men phanh và độ trƣợt bánh trƣớc.

Công thức tính độ trƣợt bánh trƣớc và mô men phanh cơ khí bánh trƣớc:

s1 = 1- v rbx . 1  (3.5) (3.10)

Trong mô hình này mô men phanh tại bánh xe cầu trƣớc đƣợc tính theo các công thức 3.10. Trên bánh trƣớc mô men phanh gồm có mô men phanh cơ khí Mck1 và mô men phanh thu hồi Mth. Mô men phanh cơ khí đƣợc tính theo các khối so sánh mp1max và hàm f(u).

Hình 4.10: Mô hình tính mô men phanh và độ trượt bánh trước

Mô men phanh thu hồi đƣợc tính trong mô hình tính mô men phanh thu hồi và đƣợc đƣa vào mô hình này bởi giá trị Mp1. Trong đó quá trình điều khiển và phân bố lực phanh cơ khí và thu hồi bởi khối Switch4 bằng cách so sánh mô men phanh yêu cầu với giá trị 3.5 m/s2

Độ trƣợt đƣợc tính dựa vào các biến đã tính đƣợc trên mô hình tính vận tốc v, vận tốc góc ω ở trên. Thông số bán kính lốp đƣợc đƣa vào bởi khối constan. Độ trƣợt bánh trƣớc đƣợc đƣa ra khối To workspace là biến s1. Độ trƣợt đƣợc điều khiển bởi hệ thống ABS bằng khối Bang-bang với độ trƣợt đƣợc điều khiển theo giá trị 0.25. Trong đó có các biến v, Fx1 đã đƣợc tính từ các mô hình trên.

 Mô hình tính mô men phanh thu hồi:

Mô men phanh của hệ thống thu hồi đƣợc tính theo công thức: MT = Mđc.Kv.Ksoc

Mô hình gồm 1 khối nhân Product 14 với đầu vào là Mdc và các hệ số Kv, Ksoc. Kết quả là mô men hãm của hệ thống thu hồi Mth hiển thị trên Scope5. Trong đó các biến Mdc, Ksoc, Kv đƣợc tính ở những mô hình dƣới đây. Nhƣ vậy qua mô

hình này ta tính đƣợc mô men phanh thu hồi có tính đến ảnh hƣởng của các thông số vận tốc (Kv) và thông số hệ số nạp của Ắc quy (Ksoc)

Hình 4.11: Mô hình tính mô men phanh thu hồi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Hệ số Ksoc:

Ksoc= 1 Nếu %SOC < 75% Ksoc =

Ksoc = 0 Nếu %SOC > 90%

Hình 4.12: Mô hình tính hệ số Ksoc

Trong mô phỏng này dùng khối Lookup Table là khối tham chiếu để tính hệ số Ksoc với tín hiệu vào là mức độ nạp của ắc quy theo khối Signal Builder2. Kết quả đƣợc hiển thị ra bằng khối Scope4 với biến là Ksoc.

59 Hệ số Kv : Hệ số Kv đƣợc tính theo công thức: Kv = 0 Nếu v < 3 km/h Kv = Kv = 1 Nếu v > 8 km/h Hình 4.13: Mô hình tính hệ số Kv.

Mô hình tính Kv dùng 2 khối Switch để so sánh. Giá trị so sánh ở khối Switch3 là và ở khối Switch6 là . Kết quả đƣợc đƣa ra qua khối Scope3 là biến Kv.

Mô hình tính mô men hãm của động cơ.

Tính mô men hãm của máy phát: Mđc Mmax Nếu ωđc < ωcb Mđc =

Pm/ωđc Nếu ωđc > ωcb

Mô hình tính mô men động cơ điện gồm 1 khối Switch2 các khối constant của Pm và Mmax là thông số của động cơ điện, biến omega1 đƣợc tính từ mô hình trên đƣợc nối với nhau nhƣ hình vẽ. Kết quả đƣợc mô tả trên khối Scope 1 là mô men của động cơ điện Mdc.

 Mô hình tính độ trƣợt và mô men phanh bánh sau:

Công thức tính độ trƣợt bánh sau: s2 = 1- v rbx . 2  (3.6) (3.16)

Trong mô hình này mô men phanh bánh sau đƣợc tính theo công thức (3.16) và đƣợc so sánh với giá trị mp2max bằng khối min1.

Trong mô hình này mô men phanh bánh sau đƣợc tính theo công thức (3.16 ) và đƣợc so sánh với giá trị mp2max bằng khối min1.

Mô hình tính công suất của hệ thống thu hồi:

Hình 4.16 Mô hình tính năng lượng thu hồi.

Công suất thu hồi đƣợc tính theo công thức: Pth = Mth.ω1.i (W) (3.18) Công của quá trình thu hồi tính theo công thức:

Ath = Pth.t (3.19)

Trong mô hình này đầu vào là các giá trị mô men phanh thu hồi Mp1 và vận tốc góc của bánh xe quy đổi ra vận tốc góc của trục máy phát điện. Công và công suất thu hồi trong mô hình đƣợc đƣa ra bằng khối Scope và khối To Workspace với biến Ath và Pth

Mô hình điều khiển chƣơng trình:

Hình 4.17 Mô hình điều khiển chương trình.

Vận tốc của Ô tô đƣợc so sánh với 0.1 bằng khối Compare To Constant. Nếu v ≤ 0.1 m/s thì chƣơng trình kết thúc. Các kết quả tìm đƣợc là hàm biến đổi theo thời gian t.

62 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Tính toán, mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Matlab – Simulink

Mục lục