Thực nghiệm nội dung thứ nhất:Thử nghiệm sự đáp ứng linh hoạt của hệ thống lái không trục lái trên xe ở các chế độ vận tốc khác nhau.
- Dùng kích nâng cho hai bánh xe dẫn hướng lên khỏi mặt đường. Kết nối với các thiết bị điều khiển như sơ đồ đã trình bày.Cho hệ thống hoạt động bằng cách: xoay vôlăng điều khiển, quan sát trên màn hình của laptop và ghi nhậnong trường các đồ thị trong trường hợp này như sau :
Đồ thì đáp ứng giữa góc quay của vô lăng (HW) và góc quay của cơ cấu lái (RW) trong trường hợp hằng số đáp ứng K= 4
Hình 5.1: Hằng số đáp ứng K= 4
Nhận xét:
khi K=4 (Hình 4.2) thì đường đáp ứng giữa góc HW và góc RW có khoảng lệch (h) lớn nên yêu cầu đáp ứng nhanh của hệ thống lái chưa đạt yêu cầu.
Đồ thì đáp ứng giữa góc quay của vô lăng (HW) và góc quay của cơ cấu lái (RW) trong trường hợp hằng số đáp ứng K= 250
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 53
Hình 5.2:Hằng số đáp ứng K= 250
Nhận xét:
khi K= 250 (Hình 4.3) có khoảng lệch (h) gần như bằng 0, tạo ra cảm giác điều khiển có sự đáp ứng nhanh đúng với ý người lái. Như vậy khi hệ số đáp ứng càng cao sẽ cho sự đáp ứng nhanh chóng giữa góc quay của vô lăng và góc quay của bánh xe dẫn hướng.
- Cho xe chuyển động với các vận tốc khác nhau và vẫn giữ hằng số đáp ứng K=250 . Ghi nhận lại các đồ thị đáp ứng giữa góc xoay vô lăng và góc lái ở cơ cấu lái ở nhiều tốc độ xe khác nhau đó. Sau khi quan sát các đồ thị, thì hầu như sự đáp ứng đều có khoảng lệch (h) gần như bằng 0. Như vậy ở mọi trường hợp, mọi tốc độ xe đều có sự đáp ứng ứng nhanh chóng giữa góc quay của vô lăng và góc quay của bánh xe dẫn hướng (với hằng số đáp ứng là K= 250) đúng với ý của người lái.
Nội dung thứ hai: Thực nghiệm cảm giác lái trên xe thật với bốn trường hợp
- Trường hợp kích hai bánh dẫn hướng lên khỏi mặt đường
Dùng kích nâng cho hai bánh xe dẫn hướng lên khỏi mặt đường. Kết nối với các thiết bị điều khiển như sơ đồ đã trình bày.Cho hệ thống hoạt động bằng cách: xoay vôlăng điều khiển, quan sát trên màn hình của laptop và ghi nhậnong trường các đồ thị trong trường hợp này như sau :
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 54
Hình 5.3: Dòng i=0 khi chưa đánh lái
Nhận xét:
Đồ thị này cho ta biết mối quan hệ giữa dòng điện i và thời gian.Ban đầu tác giả chưa tác động lên vô lăng nên không có tín hiệu điều khiển gửi xuống động cơ RW ở cơ cấu lái. Do vậy, dòng điện i tại động cơ RW bằng 0.(Hình 4.4)
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 55
Hình 5.4: Dòng i tăng khi đánh lái có kích bánh xe dẫn hướng
Nhận xét:
Đồ thị này cho ta biết dòng i sẽ tăng khi ta xoay vô lăng điều khiển.
Khi tác giả xoay vô lăng bên server và nâng các bánh xe dẫn hướng lên khỏi mặt đường, khi đó động cơ RW ở cơ cấu lái được cấp nguồn và hoạt động làm thay đổi hướng bánh xe. Do ma sát các chi tiết cơ khí tại cơ cấu lái nên tạo ra mô-men cản tác động lên động cơ RW và dòng i điều khiển động cơ RW tăng lên, theo tỉ lệ thuận với mô-men cản. Hình 4.5 sẽ minh chứng cho điều này. Đồ thì dòng i khi kích các bánh xe dẫn hướng theo góc lái
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 56
Nhận xét:
o Khi tác động vào vô lăng với góc lái nhỏ, lúc ban đầu thi dòng i tăng cao do ma sát ở cơ cấu lái lớn. Khi cơ cấu lái hoạt động thì ma sát giảm dần do quán tính làm cho dòng i giảm xuống.
o Khi hết hành trình của góc lái thì i tăng đột ngột do động cơ bị hãm. Khi ta trả lái thì dòng i giảm dần và hầu như không đổi cho đến hết hành trình ngược lại.
Đồ thì mô-men phản hồi khi ta kích các bánh xe dẫn hướng
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 57
Nhận xét:
oDo không có mô-men trợ lực assit
nên không bị ảnh hưởng bởi vận tốc và góc lái nên đồ thị có biên dạng hình chữ nhật.
oTrong đồ thị ta thấy mô-men phản hồi tăng lên (khi bắt đầu thay đổi góc lái) rồi giảm xuống, điều đó cho ta biết khi bắt đầu thay đổi góc lái thì cần một mô-men lớn để thắng được mô-men cản do ma sát cơ khí của cơ cấu lái.
- Trường hợp xe đứng yên và các bánh xe tiếp xúc với mặt đường (V=0):
Ta hạ kích và cho các bánh xe dẫn hướng tiếp xúc với mặt đường nhựa. Đồ thị dòng i cho ta biết mô-men cản tại cơ cấu lái
Hình 5.7: Dòng i tăng khi đánh lái có ma sát giữa các bánh xe dẫn hướng với mặt đường
Nhận xét:
Khi tác giả xoay vô lăng bên server và các bánh xe dẫn hướng tiếp xúc với mặt đường, khi đó ma sát tại cơ cấu lái sẽ tăng nên dòng i cũng tăng lên.(Hình 4.8)
Đồ thì dòng i theo góc lái khi các bánh xe tiếp xúc mă ̣t đường với vâ ̣n tốc V=0 km/h
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 58 oKhi tác động vào vôlăng với góc lái nhỏ, lúc ban đầu thi dòng i tăng cao do
ma sát ở cơ cấu lái lớn và các tác nhân khác như: tải trọng, ma sát giữa các bánh xe dẫn hướng với các mặt đường. Khi cơ cấu lái hoạt động thì ma sát giảm dần do quán tính làm cho dòng i giảm xuống.
oKhi hết hành trình của góc lái thì i tăng đột ngột do động cơ bị hãm. Khi ta trả lái thì dòng i giảm dần và hầu như không đổi cho đến hết hành trình ngược lại.
oDòng i trong trường hợp này lớn nhất (xe đứng yên và các bánh dẫn hướng tiếp xúc với mặt đường).
Hình 5.8: Đồ thị dòng i theo góc lái khi các bánh xe dẫn hướng tiếp xúc mặt đường và v =0 km/h
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 59 Đồ thì mô-men phản hồi của hệ thống lái khi các bánh dẫn hướng tiếp xúc với mă ̣t
đường với vận tốc bằng 0 km/h
Hình 5.9: Mô-men phả n hồi khi các bánh dẫn hướng tiếp xúc mă ̣t đường và V= 0 km/h
Nhận xét:
oKhi góc lái thay đổi có sự ma sát lớn giữa các bánh xe dẫn hướng với mă ̣t đường nên mô-men cản lớn và từ đó làm cho dòng i tại động cơ dẫn động cơ cấu lái tăng, dòng này sẽ được phản hồi về. Do dòng i tăng nên tạo cảm cảm giác nă ̣ng hơn cho người lái.
oLúc này xe đứng yên nên toàn bô ̣ tải tro ̣ng xe tác đô ̣ng lên các bánh xe ta ̣o ra mô-men cản lớn trên đô ̣ng cơ điều khiển góc lái xe quân sự.
- Trường hợp xe chuyển động với vận tốc (V>=20km/h)
Cho xe chuyển động với vận tốc V>=20 km/h. Quan sát và ghi nhận lại các đồ thị khảo sát.
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 60
Hình 5.10: Đồ thị dòng i theo góc lái khi vận tốc xe V =20 km/h
Nhận xét:
o Khi xe chuyển động, thì ma sát giữa các bánh xe dẫn hướng với mặt đường giảm, khi đó tác động vào vô lăng với góc lái nhỏ thì dòng i tăng nhưng sau đó sẽ giảm xuống và hầu như không thay đổi. Khi cơ cấu lái hoạt động thì ma sát giảm dần do quán tính làm cho dòng i giảm xuống.
o Khi hết hành trình của góc lái thì i tăng đột ngột do động cơ bị hãm. Khi ta trả lái thì dòng i giảm dần và hầu như không đổi cho đến hết hành trình ngược lại.
o Dòng i trong trường hợp này lớn hơn nhiều so với trường hợp khi các bánh xe dẫn hướng được nâng lên khỏi mặt đường và nhỏ hơn trường hợp khi các bánh dẫn hướng tiếp xúc với mặt đường với vận tốc bằng 0 km/h.
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 61
Nhận xét:
oLú c này xe đang chuyển động nên mô-men ma sát ta ̣i bánh xe giảm đinên mô-men cản trên đô ̣ng cơ điều khiển góc lái xe quân sự giảm. Do vậy, ngườ i điều khiển có cảm giác nhe ̣ hơn khi xe chuyển động.
oNếu vận tốc càng cao thì cảm giác sẽ càng nhe ̣ đối với hê ̣ thống lái không có trợ lực.
Hình 5.11: Mô-men phả n hồi khi xe chuyển động với vận tốc bằng 20km/h
Nội dung ba: Thử nghiệm và tính toán thời gian trễ của hệ thống lái không trục lái điều khiển từ xa qua mạng WIFI (sẽ được trình bày ở phần tiếp sau).
GVHD: TS. Nguyễn Bá Hải Trang 62