Báo cáo khoa học: ứng dụng logic mờ điều khiển hệ thống treo bán tích cực

Tóm tắt: Mục đích của hệ thống treo là nâng cao chất l-ợng dao động và độ bám đ-ờng. Bài báo trình bày việc ứng dụng lý thuyết lô-gíc mờ điều khiển hệ thống treo bán tích cực với mô hình dao động phẳng dọc. Độ êm dịu chuyển động và độ bám đ-ờng là hai thuộc tính đ-ợc cân nhắc để đ-a ra tín hiệu điều khiển. Phần cuối tác giả sử dụng phần mềm MATLAB để mô phỏng, so sánh đánh giá hệ thống treo bán tích điều khiển mờ với hệ thống treo thụ động....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "ứng dụng logic mờ điều khiển hệ thống treo bán tích cực" øng dông logic mê ®iÒu khiÓn hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc KS. TrÇn V¨n Nh− Khoa C¬ khÝ Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i PGS. TS. NguyÔn Thanh THñy Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hμ Néi Tãm t¾t: Môc ®Ých cña hÖ thèng treo lμ n©ng cao chÊt l−îng dao ®éng vμ ®é b¸m ®−êng. Bμi b¸o tr×nh bμy viÖc øng dông lý thuyÕt l«-gÝc mê ®iÒu khiÓn hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc víi m« h×nh dao ®éng ph¼ng däc. §é ªm dÞu chuyÓn ®éng vμ ®é b¸m ®−êng lμ hai thuéc tÝnh ®−îc c©n nh¾c ®Ó ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. PhÇn cuèi t¸c gi¶ sö dông phÇn mÒm MATLAB ®Ó m« pháng, so s¸nh ®¸nh gi¸ hÖ thèng treo b¸n tÝch ®iÒu khiÓn mê víi hÖ thèng treo thô ®éng. Summary: The purpose of any suspension system is to improve the ride quality and road handling. This paper describes the practical application of fuzzy logic to control a semi-active suspension system of a one-half-car model. Ride comfort and road handling properties are considered to be the controller outputs. In the conclusion, a comparison of semi-active suspension fuzzy control and spring/damper passive suspension is shown, using MATLAB simulations. CT 2 i. Tæng quan HÖ thèng treo lµ mét hÖ thèng quan träng cña « t«, nã cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng vµ ®é an toµn chuyÓn ®éng cña « t«. CÊu t¹o hÖ thèng treo gåm: phÇn tö gi¶m chÊn; phÇn tö ®µn håi vµ phÇn tö dÉn h−íng, mçi phÇn tö cã c¸c nhiÖm vô riªng. Víi hÖ thèng treo thô ®éng hÖ sè c¶n gi¶m chÊn vµ ®é cøng cña phÇn tö ®µn håi lµ h»ng sè, do ®ã hÖ thèng treo bÞ ®éng chØ ®¸p øng tèt khi chuyÓn ®éng trªn mét lo¹i ®−êng nhÊt ®Þnh. HÖ sè c¶n gi¶m chÊn cña hÖ thèng treo bÞ ®éng trªn « t« hiÖn vÉn cßn sù m©u thuÉn gi÷a ®é an toµn chuyÓn ®éng vµ ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng cña « t«. Khi hÖ sè c¶n gi¶m chÊn thÊp th× ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng t¨ng nh−ng ®é an toµn chuyÓn ®éng gi¶m, ng−îc l¹i khi hÖ sè c¶m gi¶m chÊn cao ®é an toµn chuyÓn ®éng t¨ng nh−ng ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng gi¶m. §Ó tho¶ m·n c¸c chØ tiªu ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng vµ ®é an toµn chuyÓn ®éng trªn tÊt c¶ c¸c lo¹i ®−êng kh¸c nhau th× c¸c ®Æc tÝnh cña hÖ thèng treo cÇn ph¶i thay ®æi trong qu¸ tr×nh « t« chuyÓn ®éng phï hîp víi c¸c ®Æc tÝnh cña ®−êng. HÖ thèng treo ®iÒu khiÓn ®−îc ph©n thµnh hai lo¹i: tÝch cùc hoµn toµn vµ b¸n tÝch cùc. HÖ thèng treo b¸n tÝch cùc ®ang ®−îc c¸c t¸c gi¶ trong vµ ngoµi n−íc quan t©m nhiÒu. C¸c h−íng nghiªn chñ yÕu: nghiªn cøu m« h×nh ®iÒu khiÓn, ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn vµ gi¶m chÊn tÝch cùc (c¬ cÊu chÊp hµnh). VÒ m« h×nh ®iÒu khiÓn c¸c t¸c gi¶ ®−a ra m« h×nh “sky hook”, m« h×nh “ground hook”, m« h×nh “hybird”, m« h×nh ®iÒu khiÓn t−¬ng ®èi vµ m« h×nh ®iÒu khiÓn mê [8], [5], [9], [12]. VÒ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn, c¸c t¸c gi¶ sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn thÝch nghi [11], ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn mê [5], [7], [14], ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tr−ît [15]. II. M« h×nh dao déng «t« trong mÆt ph¼ng däc M« h×nh dao ®éng trong mÆt ph¼ng däc cña «t« thÓ hiÖn trªn h×nh 1. H×nh 1. M« h×nh dao ®éng ph¼ng däc « t« 2 trôc ¸p dông ph−¬ng tr×nh La-gr¨ng lo¹i 2 x©y dùng hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cña m« h×nh dao CT 2 ®éng ph¼ng däc cña «t« 2 trôc viÕt d−íi d¹ng ma trËn: [M].&& + [K ].x + [C].x = Q & (1) x Trong ®ã: [M] - ma trËn khèi l−îng cña hÖ; [K] - ma trËn c¶n nhít cña hÖ; [C] - ma trËn ®é cøng cña hÖ; x - vÐc t¬ täa ®é suy réng; Q - vÐt t¬ ngo¹i lùc. ⎡ms 0 0⎤ 0 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0 Isy 0 0⎥ [M] = ⎢ ⎥; ⎢0 0⎥ 0 mu1 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 mu2 ⎥ ⎣ ⎦ 0 0 ⎡K + K ⎤ − Ks1 − Ks2 0 ⎢ s1 s2 ⎥ ⎢ ⎥ Ks1.a2 + Cs2.b2 Ks1.a − Ks2.b ⎢0 ⎥ [K] = ⎢ ⎥; ⎢ ⎥ ⎢− Ks1 Ks1 + Kt1 Ks1.a 0 ⎥ ...