Giả thuyết thử nghiệm:
Nhóm quyết định thử nghiệm trên loại đường nhựa, xung quanh khuôn viên trường học. Đoạn đường thử nghiệm đầu tiên cho xe chạy thẳng 10m sau đó quay vòng phải, và tiếp tục chạy thẳng thêm 10m.
Đoạn đường thử nghiệm nhỏ, có mấp mô do đó tín hiệu góc lái có những sự sai lệch nhỏ.
.
Hình 5. 6 Kích thước đoạn đường quay vòng trá i & phải
Hình 5. 8 Đoạn đường quay vòng phải trên thực tế
Hình 5. 9 Tốc độ góc của hai bánh xe khi quay vòng
Đồ thi ̣ Hình 5.9 cho ta thấy khi xe bắt đầu quay vòng phải, do bánh xe trái quay bên ngoài vòng cua nên tốc độ của bánh trái tăng lên và đồng thời bánh xe phải quay bên trong vòng cua (bá n kính quay nhỏ hơn bánh trái) nên tốc độ bánh phải giảm xuống. Vì vâ ̣y giúp xe chuyển động ổn định khi vào cua.
Hình 5. 10 Đồ thị gia tốc dọc khi quay vòng
Hình 5. 11 Đồ thị gia tốc ngang khi quay vòng
Đồ thi ̣ hình 5.10 và hình 5.11 cho ta thấy khi xe vào vòng cua thì giá tri ̣ gia tốc do ̣c và giá tri ̣ gia tốc ngang của xe tương đối nhỏ, thay đổi rất ít. Vì vậy khi xe vào vòng cua không có hiện tượng trượt bánh và xe chuyển đô ̣ng ổn đi ̣nh khi xe vào vòng cua.
Kết luận:
Khi tăng tốc với góc lái bằng không ta thấy tốc độ hai bánh xe tăng đều nhau.
Lúc quay vòng phải ta thấy tốc độ của bánh trái tăng lên, tốc độ bánh phải giảm xuống. Giá trị tốc độ tăng của bánh này bằng giá trị giảm của bánh kia. Vì vậy giúp cho xe quay vòng được tốt hơn.
Việc sử dụng thuật toán PID giúp cho tốc độ của hai bánh bằng nhau và đạt được giá trị mong muốn.
Chương 6. KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT DƯỢC
Nắm được một số hàm cơ bản trong MATLAB/SIMULINK để có thể giao tiếp và lập trình trên board STM32F4.
Nắm được cơ sở lý thuyết sử dụng CATIA.
Hoàn thành phần cơ khí của xe với các bộ phận như: khung sườn, bánh xe, cơ cấu lái, cần số, phanh, bàn đạp ga, ghế ngồi, sàn xe.
Vi sai điê ̣n tử của xe hoa ̣t đô ̣ng như mô ̣t chiếc vi sai cơ khí thông thường. Cần số có thể điều khiển chiều chuyển động của xe
Nghiên cứu về động cơ BLDC, về nguyên lý hoạt động cũng như cách điều khiển loại động cơ này.
Ứng dụng thực tế động cơ BLDC vào mô hình ô tô điện.
Sử dụng phần mềm Matlab/Simulink lập trình điều khiển cho board STM32F4. Sử dụng dữ liệu để mô phỏng qua phần mềm CARSIM.
Thu thập dữ liệu trên xe gửi về máy tính thông qua module UART. Thiết kế hoàn chỉnh bộ vi sai điện tử sử dụng PID để điều khiển.
6.2. HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI
Chưa hoàn thành vỏ xe.
Thuật toán mô phỏng trên SIMULINK còn chưa tối ưu. Việc điều khiển vẫn chưa được tối ưu hóa.
Các cảm biến thu thâ ̣p dữ liê ̣u vẫn còn bi ̣ nhiễu khá nhiều.
Năng lượng sử dụng còn hạn chế, không đủ đáp ứng trong thời gian dài.
6.3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
Sử dụng thuật toán mới cải thiện bộ điều khiển vi sai điện tử hoạt động tốt hơn nữa. Lập trình điều khiển bộ trợ lực lái điện phục vụ hệ thống tự lái.
Thiết kế hệ thống ABS, EC, TCS, EPS, …
Thông qua module UART thiết kế xe điều khiển từ xa thông qua module blutooth, module wifi để thu thập dữ liệu trên xe.
PHỤ LỤC
1. Hướng dẫn cài đặt thư viện WaijungBlockset vào thư viện Matlab/Simulink
Các bước thực hiện để thêm thư viện Waijungblockset vào thư viện của MATLAB/SIMULINK
Bước 1: Truy cập vào địa chỉ wed: http://waijung.aimagin.com/
Để cài đặt được thư viện Waijung Blockset vào thư viện Simulink ta vào địa chỉ trang web trên. Sau đó nhấp vào biểu tượng Download Soflware (vị trí đã được khoanh tròn) như hình….
Sau khi nhấp chuột thì ta được giao diện web mới như hình…. Tiếp sau đó ta nhấp chuột tiếp vào biểu tượng Dowload Now (vị trí được khoanh tròn tròn trong hình) để download thư viện Waijung Blockset về máy tính.
Khi hoàn tất quá trình tải ta được 1 tệp có tên là “waijung17_03a”. Để cài đặt được thư viện ta cần phải giải nén tệp vào vị trí nào đó trên máy tính, mà thấy là thuận tiện.
Bước 2: Cài đặt thư viện waijungblockset vào thư viện của Matlab/Simulink.
Hình 7. 1 Giao diện Website Waijung Blockset (1)
Để cài đặt ta cần chạy phần mềm Matlab/Simulink bằng cách đúp chuột phải vào biểu tượng Matlab, kích vào chạy Run as administrator như hình vẽ ... để tránh tình trạng xảy ra lỗi trong quá trình làm việc.
Sau khi chạy phần mềm Matlab/Simulink xong ta được màn hình như hình… Tiếp theo ta cần phải nhấp vào Curent Directory của Matlab để tìm đường dẫn đến thư mục “waijung17_3a” đã được giải nén lúc trước như trong hình… (vị trí khoanh tròn thứ 1).
Hình 7. 4 Thư viện phần mềm Simulink (1)
Tiếp theo nhấp đúp chuột vào install_waijung.m (vị trí khoanh tròn thứ 2) để cài đặt thư viện.
Khi quá trình cài đặt hoàn tất. Ta mở thư viện của Simulink ra nếu xuất hiện thêm thư viện Waijung Blockset như hình … (vị trí khoanh tròn như hình trên) thì việc cài đặt thư viện Waijung Blockset thành công.
Bước 3: Nạp thử một chương trình vào bo mạch STM32F4
Trong thư mục “Waijung17_3a” nhà cung cấp đã cho người dùng phần mềm những ví dụ cơ bản.
Ta dùng thử một demo đó là cho 4 đèn led trên bo STM32 chớp tắt bằng cách vào đường dẫn như sau: waijung17_03a\targets\stm32f4_target\stm32f4\demo\digital_output_demo ở tool Current Directoty của phần mềm Matlab.
Hình 7. 5 Thư viện phần mềm Simulink (2)
Để nạp được code này vào bo STM32 ta cần kết nối board bằng dây cáp qua công USB của máy tính. Tiếp theo nhấp vào biểu tượng Incremental buid trên thanh công cụ của khối demo (vị trí khoanh tròn màu đỏ trong hình...) để nạp dòng code vào board.
Khi màn hình máy tính xuất hiện như hình…. Và các khối trong hình chuyển sang màu xanh thì việc nạp code vào board STM32F4 thành công.
2. Hướng dẫn kết nối USB UART CP2102
Để có thể thu thập dữ liệu được từ thực tế hiển thị trên màn hình máy tính ta sử dụng mô đun UART CP2102.
Hình 7.7 cho biết kết nối giữa bộ truyền dữ liệu nối tiếp (Tx) của máy phát với chân dữ
liệu nhận được (Rx) của máy thu để gửi và nhận dữ liệu. Máy phát và máy thu phải được nối mát với nhau. Thông qua mô đun uart ta có thể truyền và nhận dữ liệu từ phần cứng và hiển thị trên máy tính.
Để nhận được tín hiệu thông qua mô đun UART từ bo STM32 ta cần phải cài đặt các khối blockset trong thư viện. Các khối có thể lấy từ Simulink library >> Waijung Blockset >> STM32F4 Target >> On Peripheral Chip >> UART consisting of UART setup, UART Tx and UART Rx block.
Nếu muốn sử dụng UART STM32, ta cần phải cài đặt UART Block trong Simulink: Cài đặt chân PIN Tx, Rx, RTS, CTS của STM32F4.
Cài đặt UART.
Trong mô đun này ta sử dụng chân Tx là chân D8 chân Rx là chân D9. Mô đun UART sử dụng là Mô đun 3. Tốc độ truyền là 115200 (bps).
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]https://www.mobixanh.com/chuyen-de/tim-hieu-kham-pha/10-lich-su-xe-oto- dien.html [2] http://waijung.aimagin.com/ [3] http://www.academia.edu/29336331/Matlab [4]https://www.aimagin.com/downloads/dl/file/id/221/sample_pid_controller_design_ and_analysis_labsheet.pdf [5] https://www.youtube.com/watch?v=t4SAhZhncwk&t=1896s [6] http://monhoc.vn/tai-lieu/cac-khoi-co-ban-trong-thu-vien-simulink-va-simpower- system-cua-matlab-748/