Nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab Simulink

Hệ thống treo trên ôtô có vai trò hết sức quan trọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ôtô. Có rất nhiều hệ thống treo với cấu tạo, chức năng và công dụng khác nhau, mỗi loại lại có các ưu, nhược điểm riêng, việc thiết kế một hệ thống treo phù hợp với các thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu cho xe. Bài viết trình bày nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab Simulink.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab SimulinkTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG HỆ THỐNG TREO CỦA Ô TÔ ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK Nguyễn Đức Ngọc, Nguyễn Văn Kựu Trường Đại học Thủy lợi, email: ndn@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU Hệ thống treo trên ôtô có vai trò hết sứcquan trọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịuvà an toàn chuyển động của ôtô. Có rất nhiềuhệ thống treo với cấu tạo, chức năng và côngdụng khác nhau, mỗi loại lại có các ưu,nhược điểm riêng, việc thiết kế một hệ thốngtreo phù hợp với các thông số kết cấu của xesẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu choxe. Mặt khác, để đánh giá hệ thống treo thìviệc đánh giá chất lượng dao động của hệthống treo cũng góp phần không nhỏ trongquá trình kiểm định thiết kế cũng như đánh Hình 1. Mô hình dao động ô tôgiá sự phù hợp giữa thông số cơ bản, thông trong mặt phẳng dọcsố kết cấu và điều kiện chuyển động thực tếcủa ôtô trên đường. Hiện nay phương pháp Trong đó:mô phỏng số đang được sử dụng rộng rãi để Zu1, Zu2, Zs, ϕsy : tọa độ suy rộng của khốinghiên cứu các cơ hệ đặc biệt là hệ dao động lượng không được treo cầu trước, sau và khốicủa ô tô. Vì vậy, nhóm nghiên cứu sử dụng lượng được treo.phần mềm Matlab – Simulink xây dựng và mu1, mu2: khối lượng không được treo cầumô phỏng hệ thống treo của ô tô điện nhằm trước và cầu sau.khảo sát, đánh giá những tiêu chí cơ bản của ms, Jy: khối lượng được treo và mô men quánhệ thống treo của ô tô điện sản xuất và lắp tính với trục ngang của khối lượng được treo.ráp tại Việt Nam. a,b: khoảng cách từ trọng tâm khối lượng được treo đến cầu trước và sau.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU q1, q2: mấp mô mặt đường tại cầu trước Tính toán, mô phỏng. và sau. ct1, kt1, ct2, kt2: hệ số giảm chấn và độ cứng3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU của lốp trước và sau. Xét các chuyển vị của xe trong mặt phẳng cs1, ks1, cs2, ks2: hệ số giảm chấn và độdọc thân xe có nghĩa ta xét ảnh hưởng của hệ cứng của giảm chấn và lò xo hệ thống treothống treo đến chuyển vị ngang thân xe, bỏ cầu trước và sau.qua tất cả các thành phần lực dọc của xe. Với Áp dụng nguyên lý Dalambe và định luật 2giả thiết trên nhóm nghiên cứu xây dựng Newton ta thiết lập được hệ phương trình viđược mô hình vật lý xe theo phương dọc như phân chuyển động của hệ thống treo tronghình 1, [1]; [5]. mặt phẳng dọc thân xe dưới dạng ma trận: 212 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 ⎧ .. ⎫ ⎧.⎫ Ở đây, nhóm tác giả giả thiết rằng xe ⎡⎣ M ⎤⎦ . ⎨ q ⎬ + ⎡⎣ C ⎤⎦ . ⎨ q ⎬ + ⎡⎣ K ⎤⎦ .{q } = {F} chạy trên mấp mô mặt đường được mô tả ⎩ ⎭ ⎩ ⎭ bằng hàm sin được mô phỏng trên Simulink Với : {q} là vec tơ tọa độ suy rộng của hệ, như sau:[M] là ma trận quán tính có dạng ma trậnđường chéo, [C] là ma trận cản nhớt, [K] làma trận độ cứng, [F] là vec tơ lực kích thíchmặt đường trong mặt phẳng dọc, được biểudiễn như sau : ⎧Z u1 ⎫ ⎡m u1 0 0 0 ⎤ ⎪Z ⎪ ⎢ 0 ⎥ ⎪ ⎪ m u2 0 0 {q} = ⎨ ⎬ ; [M ] = ⎢ ⎥ u2 ⎪Z s ⎪ ⎢ 0 0 ms 0⎥ Hình 3. Mô phỏng nền đường trên Simulink ⎪⎩ φ ⎪⎭ ⎢ ⎥ sy ⎣ 0 0 0 J ⎦ y Tiến hành mô phỏng với các thông số kỹ ⎡(cs1+ct1) 0 -cs1 cs1.a ⎤ thuật của xe ô tô điện, [3]: ⎢ ⎥ ⎡⎣C⎤⎦ = ⎢ 0 (ct2 +cs2 ) -cs2 -cs2.b ⎥ ms = 500kg; mu1 = mu2 = 50kg; Jx = 625kg.m2; ⎢ -cs1 -cs2 (cs1+cs2 ) (cs2.b-cs1.a) ⎥ ⎢ ⎥ Jy = 1802kg.m2; a = 0 ...