4.1.2.1. Áp suất phanh
Hình 4.6 Biểu đồ áp suất phanh bánh bên trái của cầu trước trên đường có vật cản.
Hình 4.8 Biểu đồ áp suất phanh bánh bên trái của cầu sau trên đường có vật cản.
Ta thấy khi xe đánh lái sang trái để né vật cản thì bánh bên trái cầu sau có vận tốc nhỏ nên dễ bị trượt vì vậy áp suất phanh sẽ nhỏ nhất để tránh hiện tượng bị hãm cứng. Cịn khi xe đánh lái sang phải thì bánh bên trái cầu sau có vận tốc lớn nên áp suất phanh sẽ tương đối lớn.
Hình 4.9 Biểu đồ áp suất phanh bánh bên phải của cầu sau trên đường có vật cản.
Tương tự bánh bên trái cầu sau, khi xe đánh lái sang trái để né vật cản thì bánh bên phải cầu sau có vận tốc lớn nên áp suất phanh sẽ tương đối lớn. Cịn khi xe đánh
lái sang phải thì bánh bên phải cầu sau có vận tốc nhỏ dễ bị trượt, nên áp suất phanh sẽ nhỏ nhất để tránh hiện tượng bị hãm cứng.
Kết luận:
Xe khơng có ABS áp suất phanh tăng đột ngột lên cực đại ở thời điểm mà tài xế đạp phanh làm cho các bánh xe bị hãm cứng nên xe không thể chuyển hướng được dẫn đến xảy ra hiện tượng trượt lết.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off, khi tài xế đạp phanh thì áp suất phanh ở các bánh xe tăng giảm liên tục để giúp giảm độ trượt giữa bánh xe với mặt đường.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID, khi tài xế đạp phanh thì áp suất phanh ở các bánh xe tăng giảm ổn định trong suốt quá trình phanh xe để xe đạt độ trượt giữa bánh xe với mặt đường như mong muốn và hiệu quả phanh cao.
4.1.2.2. Độ trượt
Hình 4.11 Biểu đồ độ trượt bánh bên phải của cầu trước trên đường có vật cản.
Vì 2 bánh trước dẫn hướng nên khi đột ngột đánh lái sang trái rồi sau đó đánh lái sang phải để tránh vật cản thì lúc chuyển hướng độ trượt của 2 bánh trước sẽ lớn, bộ điều khiển sẽ làm cho độ trượt giảm về khoảng cho phép nên nhìn vào đồ thị ta thấy biên độ dao động độ trượt cao lúc xe chuyển hướng.
Hình 4.12 Biểu đồ độ trượt bánh bên trái của cầu sau trên đường có vật cản.
Đối với bánh bên trái của cầu sau, khi đang chạy với vận tốc 100 km/h trên đường thẳng thì xe đánh lái sang trái đột ngột để tránh vật cản nên bánh bên trái của
cầu sau sẽ có vận tốc nhỏ dễ bị trượt, dẫn đến độ trượt dao động với biên đô lớn. Cho đến khi xe đánh lái sang phải thì vận tốc của bánh bên trái của cầu sau lớn nên độ trượt nhỏ vì vậy biên độ dao động độ trượt tương đối thấp.
Hình 4.13 Biểu đồ độ trượt bánh bên phải của cầu sau trên đường có vật cản.
Kết luận:
Đối với xe khơng có ABS ta thấy khi người lái vừa đạp phanh thì độ trượt của cả 4 bánh xe đều tiến tới giá trị 1 rất nhanh, đồng nghĩa với việc xe khơng có ABS chạy trên đường tránh vật cản thì khi phanh sẽ bị hiện tượng trượt lết.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off thì độ trượt có biên độ dao động tương đối lớn dao động liên tục quanh giá trị đầu ra mong muốn là 0,15.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID thì độ trượt dao động ơn định quanh 0,15. Độ vọt lố khoảng 61% đối với bánh sau, 29% đối với bánh trước và sai số xác lập khoảng 15%.
4.1.2.3. Vận tốc
Hình 4.14 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe khơng có ABS trên đường có vật cản.
Đồ thị thể hiện vận tốc bánh xe và của xe khơng có ABS đang chạy với tốc độ 100km/h khi tài xế đạp phanh, áp suất phanh tăng đột ngột lên cực đại khiến vận tốc bốn bánh xe giảm từ 100km/h về 0km/h trong vòng chưa tới 0,5 s dẫn đến các bánh xe bị bó cứng khiến xe trượt lết.
Hình 4.15 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off trên đường có vật cản.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off , khi tài xế đạp phanh thì áp suất phanh ở các bánh xe tăng giảm liên tục khiến vận tốc các bánh xe cũng tăng giảm liên tục để giảm độ trượt giữa bánh xe với mặt đường, giúp xe khơng bị trượt lết.
Hình 4.16 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID trên đường có vật cản.
Từ đồ thị, ta thấy xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID tối ưu hơn bộ điều khiển On Off vì tốc độ các bánh xe giảm ổn định hơn và thời gian phanh ít hơn khoảng 0,2 giây.
Hình 4.17 Đồ thị qng đường phanh giữa các bộ điều khiển khi xe chạy trên đường né vật cản.
Hình 4.18 Ảnh phóng to của đồ thị qng đường phanh.
Dựa vào đồ thị thể hiện quãng đường phanh, ta thấy xe dùng bộ điều khiển Fuzzy PID có quãng đường phanh ngắn nhất rồi đến xe khơng có ABS và xe dùng bộ điều khiển On Off có quãng đường phanh dài nhất.
Bảng 4.1 Kết quả thực nghiệm trên đường né vật cản.
Đầu vào: Vận tốc ban đầuv0=100km/h; Đường tránh vật cản có hệ số bám φ=0.85
Bộ điều khiển
(s) (m) nhất
Không ABS 8.1 167.13 1
On - Off 7.99 167.31 0.5754
Fuzzy PID 7.87 166.31 0.2568
Kết luận : Ở trường hợp này, dể thấy bộ điều khiển Fuzzy PID là bộ điều khiển tối ưu nhất với quảng đường phanh và thời gian phanh nhỏ. Theo sau là bộ điều khiển On Off sử dụng e và de/dt.
Sau khi so sánh kết quả mô phỏng của 3 xe trên, ta thấy sử dụng ABS giúp xe rút ngắn quãng đường và thời gian phanh trong trường hợp ta phải phanh gấp trên đường để né vật cản.
Đối với xe khơng có ABS tại thời điểm tài xế đạp phanh gấp khi chuẩn bị đánh lái sang trái thì các bánh trước dẫn hướng bị bó cứng nên khơng thể đánh lái được dẫn đến xe đâm vào vật cản vì thế mà xe khơng có ABS khơng đạt hiệu quả phanh.
Cịn với 2 bộ điều khiển ABS kiểu Fuzzy PID và On Off, thì bộ điều khiển Fuzzy PID có quãng đường phanh, thời gian phanh ngắn hơn, áp suất phanh kiểm soát độ trượt trong khoảng cho phép ổn định hơn bộ điều khiển On Off. Vì vậy bộ điều khiển Fuzzy PID cho thấy ưu điểm nổi trội hơn bộ điều khiển On Off trong trường hợp né vật cản.