(3.2) Trong đó:
- : Độ trượt của bánh xe
- A, B, C, D: là các hệ số thực nghiệm
Tùy thuộc vào giá trị của các hệ số A, B, C và D, cơng thức thực nghiệm (3.2) có thể được sử dụng để biểu diễn hệ số ma sát cho các loại / trạng thái đường khác nhau.
Bảng 3.1: Các hệ số ảnh hưởng bởi tình trạng mặt đường
Loại đường / Trạng thái
Bê tông khô Bê tông ướt Tuyết Băng
A 0.9 0.7 0.3 0.1
B 1.07 1.07 1.07 1.07
C 0.2773 0.5 0.1773 0.38
D 0.0026 0.003 0.006 0.007
3.2.4 Mơ men bánh xe
Ta có cơng thức tính mơ-men của bánh xe: (3.3)
Trong đó:
- : Lực ma sát giữa lốp và mặt đường (N) - : hệ số ma sát giữa lốp và mặt đường - m: khối lượng toàn bộ xe (kg)
- g: gia tốc trọng trường (9.81 m/s2) - : bán kính bánh xe (m)
Tích phân gia tốc vừa tính ta tính được vận tốc thực của xe vv, tiếp tục tích phân vận tốc tính được quãng đường phanh Sd. Lấy vận tốc thực của xe chia cho bán kính bánh xe tính được .[2]
3.2.3 Thuật toán điều khiển Bang Bang -controler
Trong lý thuyết điều khiển , thuật toán điều khiển bang – bang controler (2 bước hoặc bộ điều khiển bật-tắt ), còn được gọi là bộ điều khiển độ trễ , là một Bộ điều khiển phản hồi chuyển đổi đột ngột giữa hai trạng thái. Các bộ điều khiển này có thể được thực hiện theo bất kỳ phần tử nào cung cấp độ trễ . Chúng thường được sử dụng để điều khiển chấp nhận đầu vào là một hệ nhị phân. Hàm Heaviside step ở dạng rời rạc là một ví dụ về tín hiệu điều khiển bang-bang . Do tín hiệu điều khiển khơng liên tục , các hệ thống bao gồm bộ điều khiển bang-bang là hệ thống cấu trúc thay đổi , và bộ điều khiển bang- bang do đó là bộ điều khiển cấu trúc thay đổi.
Bộ điều khiển Bang- Bang dựa vào tín hiệu được phản hồi từ vận tốc bánh xe, vận tốc xe, so sánh tỷ lệ giữa vận tốc bánh xe và vận tốc xe để đưa ra tỷ lệ trượt thực tế khi tác động phanh. Sau khi nhận được tỷ lệ trượt thực tế, hệ thống điều khiển Bang-Bang Controller sẽ so sánh tỷ lệ trượt thực tế với tỷ lệ trượt mong muốn được thiết lập. Nếu hiệu số giữa tỷ lệ trượt thực tế và tỷ lệ trượt mong muốn lớn hơn 0, thuật toán sẽ đưa ra kết quả đầu ra là +1 tương ứng với hiệu số trong vùng an tồn hệ thống ABS sẽ khơng được kích hoạt. Cịn nếu như hiệu số đó nhỏ hơn 0, thuật tốn sẽ đưa ra tín hiệu đầu ra bằng -1, hệ thống sẽ kích hoạt ABS giúp làm giảm độ chênh lệch giữa tỷ lệ trượt thực tế so với tỷ lệ trượt mong muốn.
3.2.4 Thiết lập thuật toán điều khiển Bang Bang cho hệ thống chống bó cứngphanh ABS phanh ABS
Dựa trên cơng thức về tỉ lệ trượt và biểu đồ vùng ổn định của hệ số ma sát. Ta lựa chọn tỷ lệ trượt phù hợp giữ cho hệ số ma sát nằm trong vùng ổn định => Lựa chọn tỷ lệ trượt đặt bằng “0.2” với sai số từ (-0.05 đến 0.05).
Tỷ số trên sẽ đảm bảo phanh hoạt động trong vùng ổn định. Thiết lập thuật toán Bang - Bang.
Thuật toán Bang Bang sẽ so sánh độ trượt thực tế với độ trượt mong muốn để đưa ra các tín hiệu điều khiển +1 hay -1 phù hợp.
Để có được thơng số về độ trượt thực tế. Ta cần xây dựng mơ hình tồn mơ phỏng lại q trình phanh, lực phanh tác động.
Để bắt đầu q trình phanh ta lựa chọn mơ men phanh với khoảng biến thiên từ 0 Nm đến 1000Nm.
Lấy hiệu số giữa mô men phanh và mô men bánh xe chia cho mơ men qn tính của bánh xe ta sẽ được gia tốc góc của bánh xe theo cơng thức:
Với I là mơ men qn tính đặc trưng cho mức qn tính của vật thể trong chuyển động quay, tương tự như với khối lượng m ở chuyển động thẳng. Sau khi có gia tốc góc, gia tốc tiếp tuyến của bánh xe sẽ theo công thức:
0 α − β u control τ T time t
=.R Vận tốc của bánh xe là:
= v0 + .t Mô men của bánh xe:
Gia tốc phanh: ap Vận tốc xe: vx = ∫ap dt Tỷ lệ trượt thực =
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK VÀO MƠ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH HÊ THỐNG ABS TRÊN Ơ TÔ
4.1: Giới thiệu về phần mềm Matlab-Simulink
4.1.1 Phần mềm Matlab