NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BỘ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ

Bài báo đề xuất bộ điều khiển logic mờ điều khiển chuyển động ổn định của ô tô thông qua việc phân phối lực phanh tại mỗi bánh xe. Dựa vào tốc độ góc xoay thân xe thực tế được cung cấp bởi cảm biến bộ điều khiển sẽ so sánh với với giá trị mong muốn. Thông qua tín hiệu sai lệch này, bộ chấp hành sẽ thực hiện phanh tại bánh xe điều chỉnh quỹ đạo chuyển động của ô tô gần với mong muốn. Hệ thống được mô phỏng khi ô tô thực hiện chuyển làn, tín...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BỘ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔNGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BỘ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ Nguyễn Thành Công(1), Đào Mạnh Hùng(1), Hồ Hữu Hải(2) (1) Trường Đại học Giao thông Vận tải, (2)Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tóm tắt: Bài báo đề xuất bộ điều khiển logic mờ điều khiển chuyển động ổn địnhcủa ô tô thông qua việc phân phối lực phanh tại mỗi bánh xe. Dựa vào tốc độ góc xoay thânxe thực tế được cung cấp bởi cảm biến bộ điều khiển sẽ so sánh v ới v ới giá tr ị mongmuốn. Thông qua tín hiệu sai lệch này, bộ chấp hành sẽ thực hi ện phanh t ại bánh xe đi ềuchỉnh quỹ đạo chuyển động của ô tô gần với mong muốn. Hệ th ống đ ược mô ph ỏng khi ôtô thực hiện chuyển làn, tín hiệu điều khiển vành lái dạng hình Sin. Đánh giá tác đ ộng c ủabộ điều khiển quá trình mô phỏng được thực hiện khi có và không có tác động c ủa bộ đi ềukhiển với các vận tốc khác nhau.I. Đặt vấn đề L Cotgβ t 2 − Cotgβ t1 = (1) Nghiên cứu quỹ đạo chuyển động Bcủa ô tô là vấn đề rất phức tạp. Khi ô tô Khi ô tô quay vòng với vận tốcchuyển động trên đường với tốc độ cao không đổi bán kính quay vòng Rqv đượccó thể xảy ra quay vòng không theo quỹ xác định từ sơ đồ (hình 1) như sau:đạo người điều khiển mong muốn làm Lmất ổn định dẫn tới những tai nạn đáng R qv = (2) tg(β t − α t ) + tgα stiếc. Các nghiên cứu gần đây cho thấyđiều khiển mô men xoay thân xe là Trong đó: L-chiều dài cơ sở của ôphương pháp hiệu quả để cải thiện tính tô [m]; βt- góc quay bánh xe dẫnchuyển động ổn định của ô tô. Phương h ướ ng[rad]; αt-góc biến dạng bên củapháp này tập trung vào điều khiển vận cầu trước [rad]; αs- góc biến dạng bêntốc góc xoay thân xe. Khi mất ổn định hệ của cầu sau[rad].thống điều khiển sẽ đưa ra tín hiệu điều Nếu xe quay vòng với βt nhỏ thì tachỉnh mô men xoay thân xe bằng cách có thể coi: tg(βt-αt) ≈βt-αt; tgαs ≈αsphân phối lực phanh hoặc điều khiển lựckéo để giữ ô tô chuyển động ổn định. Trong bài này, tác giả đưa ra bộđiều khiển logic mờ để điều khiểnchuyển động của ô tô thông qua việcphân phối lực phanh tại mỗi bánh xe.Điều khiển mờ sử dụng các kỹ năng củangười điều khiển có kinh nghiệm hoặccác tri thức chuyên gia, có thể sử dụngcác tiêu chí được mô tả bằng ngôn ngữhoặc không định nghĩa được rõ ràng. Vìthế, điều khiển mờ thường được dùng Hình 1. Xác định bán kính quay vòng theokhi tiến trình điều khiển không được biết L, β, αt, αsrõ hoặc khó mô tả chính xác vì quá phức - Khi ( αt -αs ) = 0 là trạng thái quaytạp chẳng hạn. vòng đúng. Bán kính quay vòng khôngII.Trạng thái chuyển động và đề xuất phụ thuộc vào gia tốc bên (Rqv = const).bộ điều khiển2.1 Các trạng thái quay vòng của ô tô - Khi ( αt -αs ) < 0 là trạng thái Điều kiện để các bánh xe dẫn quay vòng thiếu. Khi đó bán kính quayhướng với hệ thống lái 2WS không bị vòng tăng, để thực hiện quay vòng theotrượt bên khi xe quay vòng thoả mãn: bán kính R thì người lái phải tăng góc quay vành lái một lượng Δβvl. 1 - Khi ( αt -αs ) > 0 là trạng thái quay Khi xe quay vòng thiếu (hình 3-b) vòng thừa. Khi đó bán kính quay vòng xe được ổn định bằng cách tác dụng giảm, lực ly tâm gia tăng. Để khắc phục phanh ở bánh sau bên trong. Vì thế mô người lái phải giảm góc quay vành lái men quay vòng sẽ tăng, ô tô chuyển động một lượng Δβvl . ổn định. 2.2.Cấu trúc bộ điều khiển Cấu trúc bộ điều khiển được thể hiện ở hình 2. M TT M TT M TP M TP ...