info@luanan.net.vn
Luận án DOCX

Luận án Nghiên cứu điều khiển ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng hệ thống lái bốn bánh

Năm2024
Lĩnh vựcCông nghệ kỹ thuật
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ BẰNG HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH

Ngành:

Kỹ thuật cơ khí động lực

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu điều khiển ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng hệ thống lái bốn bánh" tập trung vào việc đảm bảo an toàn cho ô tô, đặc biệt trong bối cảnh tốc độ di chuyển ngày càng tăng. Đề tài nhấn mạnh vai trò quan trọng của hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng (4WS) và sự cần thiết của nghiên cứu này tại Việt Nam.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết kế và chế tạo một bộ điều khiển 4WS dựa trên mô hình động lực học của hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng và động lực học tổng quát của ô tô. Bộ điều khiển này có chức năng tạo ra góc xoay cho các bánh xe phía sau nhằm ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô trong các điều kiện khai thác khác nhau. Đối tượng nghiên cứu cụ thể là hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng của ô tô HONDA Prelude.

Về lý thuyết, luận án đã khảo sát chuyển động ổn định của ô tô tại tốc độ cao, có xét đến ảnh hưởng của lực gió ngang và quay vòng. Về thực nghiệm, nghiên cứu sử dụng mô hình bán thực nghiệm của hệ thống lái 4WS thông qua mô phỏng phần cứng trong vòng lặp (Hardware In The Loop Simulation - HILS). Các đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình động lực học hệ thống lái 4WS dựa trên cơ cấu chấp hành có sẵn, kết hợp với mô hình động lực học chuyển động ô tô (mô hình một vết trong mặt phẳng và mô hình bánh xe đàn hồi). Bộ điều khiển PID-GA được thiết kế và tối ưu bằng giải thuật di truyền (GA) để điều khiển góc xoay bánh sau, giảm thiểu sai lệch giữa vận tốc góc xoay thân xe mong muốn và thực tế.

Kết quả khảo sát trên phần mềm Matlab-Simulink và mô hình bán thực nghiệm cho thấy hiệu quả của bộ điều khiển trong ba trường hợp: chạy thẳng với vận tốc 80 km/h dưới tác động của gió ngang, quay vòng thiếu với vận tốc 60 km/h, và quay vòng thừa với vận tốc 60 km/h. Trong tất cả các trường hợp, hệ thống điều khiển 4WS đã đưa quỹ đạo chuyển động của ô tô về gần quỹ đạo lý tưởng, với sai lệch ổn định về 0 trong khoảng 1,3 đến 4 giây, đồng thời giảm đáng kể gia tốc ngang và góc lệch thân xe so với khi không có điều khiển. Sai lệch tương đối giữa mô phỏng và thực nghiệm tối đa là 12,1%.

Luận án có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, góp phần phát triển cơ sở lý thuyết cho ngành công nghiệp ô tô và ngành sản xuất lắp ráp ô tô tại Việt Nam, hướng tới nâng cao tính ổn định và an toàn chuyển động của ô tô.

Tài liệu liên quan