Đại học Thái Nguyên - Kỹ thuật ôn tập hệ thống điều khiển xe

Tài liệu nghiên cứu Luận văn nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động xe khách, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Lê Pam Huỳnh
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Văn Quỳnh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Kỹ Thuật Ôn Tập Hệ Thống Điều Khiển Xe
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình phát triển xe khách tại Việt Nam
• 1.2. Phân tích một số kết cấu hệ thống treo xe khách
• 1.3. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu hệ thống treo
• 1.4. Ảnh hưởng dao động ô tô đối với con người
• 1.5. Phương pháp đánh giá độ êm dịu dao động
• 1.6. Mục tiêu, phạm vi và nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH DAO ĐỘNG VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY LOGIC
• 2.1. Xây dựng mô hình dao động tổng quát của ô tô khách
• 2.2. Thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động
• 2.3. Cơ sở lý thuyết điều khiển hệ mờ (Fuzzy Logic Control - FLC)
• 2.4. Tập mờ và logic mờ
• 2.5. Xây dựng bộ điều khiển mờ cho xe khách
• 2.6. Tập luật điều khiển
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN BÁN CHỦ ĐỘNG
• 3.1. Số liệu mô phỏng
• 3.2. Hiệu quả của hệ thống treo bán chủ động
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Hệ Thống Điều Khiển Xe Đại học TN

Nghiên cứu hệ thống điều khiển xe, đặc biệt là tại Đại học Thái Nguyên, có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ. Bài viết này giới thiệu tổng quan về tình hình phát triển xe khách tại Việt Nam, phân tích hệ thống treo ô tô khách, ảnh hưởng của dao động đến cơ thể con người và các chỉ tiêu đánh giá. Mục tiêu là xây dựng nền tảng kiến thức vững chắc cho việc nghiên cứu và phát triển các hệ thống điều khiển xe tiên tiến, phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam. Tài liệu tham khảo chủ yếu từ luận văn thạc sỹ của Lê Nam Huy, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên năm 2019.

1.1. Tình Hình Phát Triển Xe Khách Ngành Kỹ thuật Ô tô VN

Theo thống kê, mỗi năm các cơ sở sản xuất lắp ráp ô tô trong nước cho ra đời hơn 20.000 xe. Dự báo đến năm 2020, nhu cầu sản lượng ô tô khách các loại là 30.000 xe. Tuy nhiên, các loại ô tô khách chế tạo trong nước khó đảm bảo sự thỏa hiệp tối ưu giữa các mục tiêu mâu thuẫn như chất lượng động lực học, độ bền và chi phí sản xuất. Ngành Kỹ thuật Ô tô đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao năng lực cạnh tranh của các sản phẩm này.

1.2. Phân Tích Kết Cấu Hệ Thống Treo Xe Khách Hiện Nay

Hệ thống treo là một trong những hệ thống quan trọng nhất của ô tô, có tác dụng giảm dao động và va đập truyền lên thân xe. Nghiên cứu các kết cấu hệ thống treo trên xe khách như hệ thống treo của xe khách Samco Primas Li, xe khách Hyundai Universe Mini K39s... giúp hiểu rõ ưu nhược điểm của từng loại. Nguyên lý hệ thống điều khiển xe cần được nắm vững để cải tiến hệ thống treo hiện tại.

II. Vấn Đề Dao Động Ô Tô Ảnh Hưởng Tới Con Người Như Thế Nào

Dao động ô tô tác động trực tiếp đến sự thoải mái và sức khỏe của hành khách và người lái. Các nghiên cứu chỉ ra rằng dao động có thể gây mệt mỏi, khó chịu, thậm chí ảnh hưởng đến hệ thần kinh. Việc giảm thiểu dao động là một trong những mục tiêu quan trọng của việc thiết kế hệ thống treo. Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động như gia tốc bình phương trung bình giúp định lượng mức độ dao động. Tài liệu tham khảo sử dụng tiêu chuẩn ISO/DIS 2631 để đánh giá mức độ ảnh hưởng của dao động.

2.1. Cơ Chế Tác Động Của Dao Động Lên Cơ Thể Người

Dao động truyền qua ghế ngồi, sàn xe, và các bộ phận khác của ô tô tác động lên cơ thể con người. Tần số và biên độ dao động là hai yếu tố quan trọng quyết định mức độ ảnh hưởng. Các bộ phận khác nhau của cơ thể có tần số dao động riêng, và khi tần số dao động của ô tô trùng với tần số dao động riêng của cơ thể, hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra, gây ra khó chịu lớn.

2.2. Các Chỉ Tiêu Đánh Giá Độ Êm Dịu Chuyển Động Xe Khách

Các chỉ tiêu như gia tốc bình phương trung bình theo thời gian tác động, chỉ tiêu đối với hàng hóa, đánh giá giảm giá theo công suất dao động được sử dụng để định lượng độ êm dịu chuyển động. Các phương pháp đánh giá này giúp so sánh hiệu quả của các hệ thống treo khác nhau và đưa ra các giải pháp cải thiện.

III. Hướng Dẫn Xây Dựng Mô Hình Dao Động Điều Khiển Fuzzylogic

Xây dựng mô hình dao động tương đương của ô tô khách là bước quan trọng để phân tích và điều khiển hệ thống treo. Mô hình dao động ô tô khách 2 cầu được sử dụng phổ biến để mô phỏng các dao động theo phương thẳng đứng và phương ngang. Các phương trình vi phân mô tả dao động được thiết lập dựa trên các định luật vật lý. Cơ sở lý thuyết điều khiển hệ mờ (Fuzzylogic control - FLC) được áp dụng để xây dựng bộ điều khiển thông minh, có khả năng thích ứng với các điều kiện vận hành khác nhau.

3.1. Mô Hình Dao Động Ô Tô Khách 2 Cầu Chi Tiết

Mô hình này xét đến các yếu tố như khối lượng xe, khối lượng cầu xe, độ cứng và hệ số cản của hệ thống treo, độ cứng và hệ số cản của lốp xe. Các phương trình vi phân mô tả dao động được thiết lập dựa trên định luật II Newton và định luật moment.

3.2. Ứng Dụng Logic Mờ Trong Điều Khiển Hệ Thống Treo

Điều khiển Hệ thống điều khiển xe sử dụng logic mờ (Fuzzy Logic Control - FLC) có khả năng xử lý các thông tin không chắc chắn và phi tuyến tính. Các tập mờ và luật mờ được xây dựng dựa trên kinh nghiệm và kiến thức chuyên gia. Bộ điều khiển mờ có khả năng tự động điều chỉnh các thông số của hệ thống treo để đạt được độ êm dịu chuyển động tối ưu. Cần nắm vững tài liệu hệ thống điều khiển xe về lý thuyết để áp dụng tốt.

3.3. Nguyên tắc xây dựng bộ điều khiển mờ cho xe khách

Bộ điều khiển mờ được xây dựng dựa trên nguyên tắc tổng hợp, bao gồm các bước như fuzzification (mờ hóa), inference (suy luận), và defuzzification (giải mờ). Tập luật điều khiển được xây dựng dựa trên kinh nghiệm và kiến thức về hệ thống treo. Các luật điều khiển mô tả mối quan hệ giữa các biến đầu vào (ví dụ: vận tốc xe, độ gồ ghề của mặt đường) và các biến đầu ra (ví dụ: lực giảm chấn của bộ giảm xóc).Giáo trình kỹ thuật ô tô sẽ giúp nắm rõ kiến thức nền tảng.

IV. Mô Phỏng Phân Tích Hiệu Quả Hệ Treo Bán Chủ Động

Mô phỏng hệ thống treo bán chủ động trên phần mềm Matlab/Simulink cho phép đánh giá hiệu quả của hệ thống trong các điều kiện vận hành khác nhau. Số liệu mô phỏng được lấy từ các thông số kỹ thuật của ô tô khách 2 cầu. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống treo bán chủ động có khả năng giảm dao động và cải thiện độ êm dịu chuyển động so với hệ thống treo bị động. Đề thi kỹ thuật ô tô thường bao gồm các câu hỏi liên quan đến phần này.

4.1. Thiết Lập Mô Hình Mô Phỏng trên Matlab Simulink

Mô hình mô phỏng bao gồm các khối mô phỏng hệ thống treo, khối mô phỏng mặt đường, khối mô phỏng bộ điều khiển mờ, và khối thu thập dữ liệu. Các thông số của mô hình được thiết lập dựa trên số liệu thực tế của ô tô khách.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Giảm Dao Động Của Hệ Thống

Các chỉ tiêu đánh giá như gia tốc bình phương trung bình được sử dụng để so sánh hiệu quả của hệ thống treo bán chủ động và hệ thống treo bị động. Kết quả cho thấy hệ thống treo bán chủ động có khả năng giảm đáng kể gia tốc bình phương trung bình, đặc biệt là ở các vị trí ghế ngồi của hành khách.

V. Nghiên Cứu Ứng Dụng Thực Tế Điều Khiển Hệ Thống Treo Ô Tô

Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo xe khách nhằm giảm các tác động xấu xuống mặt đường quốc lộ cũng như nâng cao độ êm dịu chuyển động của xe có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Qua đây cho phép bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS. Lê Văn Quỳnh người hướng dẫn khoa học trực tiếp trong suốt thời gian làm luận văn.

5.1. Khả năng điều khiển hệ thống treo xe khách

Nghiên cứu xây dựng được mô hình dao động toàn xe khách; xây dựng được bộ điều khiển cho hệ thống treo bán chủ động cũng như phân tích được hiệu quả của hệ thống treo bán chủ động so với hệ thống treo bị động ở một số điều kiện khai thác của xe.

5.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình

Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo xe khách nhằm giảm các tác động xấu xuống mặt đường quốc lộ cũng như nâng cao độ êm dịu chuyển động của xe có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Ngành Kỹ Thuật Ô Tô ĐH Thái Nguyên

Nghiên cứu và phát triển hệ thống điều khiển xe, đặc biệt là hệ thống treo, có vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp ô tô Việt Nam. Đại học Thái Nguyên có tiềm năng lớn để đóng góp vào sự phát triển này thông qua các hoạt động nghiên cứu khoa học, đào tạo kỹ sư và hợp tác với doanh nghiệp.

6.1. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo về Hệ Thống Treo

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến hơn, sử dụng các cảm biến thông minh để thu thập thông tin về môi trường xung quanh, và tích hợp hệ thống treo với các hệ thống khác của ô tô như hệ thống lái và hệ thống phanh.

6.2. Tầm Quan Trọng Của Đào Tạo Kỹ Sư Ô Tô Chất Lượng Cao

Việc đào tạo đội ngũ kỹ sư ô tô có kiến thức chuyên môn vững chắc và kỹ năng thực hành tốt là yếu tố then chốt để phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam. Tuyển sinh Đại học Thái Nguyên ngành Kỹ thuật ô tô cần chú trọng đến chất lượng đầu vào và chương trình đào tạo. Cần có nhiều câu hỏi ôn tập hệ thống điều khiển xe để nâng cao chất lượng đào tạo.

Nội dung chính

## Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam, số lượng xe ô tô sản xuất và lắp ráp trong nước đã vượt quá 460.000 xe mỗi năm, với tốc độ tăng trưởng bình quân khoảng 17%/năm trong giai đoạn 2001-2014. Tuy nhiên, sự phát triển này cũng đặt ra nhiều thách thức về độ êm dịu và an toàn khi vận hành, đặc biệt là ảnh hưởng của hệ thống treo bán chủ động đến trải nghiệm người lái và tuổi thọ xe. Luận văn tập trung nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động xe khách nhằm nâng cao độ êm dịu và giảm dao động xấu trên mặt đường quốc lộ, góp phần cải thiện hiệu quả vận hành và an toàn giao thông.

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm: xây dựng mô hình dao động toàn xe khách, thiết kế bộ điều khiển fuzzy logic cho hệ thống treo bán chủ động, và đánh giá hiệu quả điều khiển so với hệ thống treo bị động truyền thống. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các loại xe khách phổ biến tại Việt Nam, với dữ liệu thu thập từ các nhà máy lắp ráp và khảo sát thực tế tại khu vực Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Hồng trong giai đoạn 2016-2019.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ điều khiển hệ thống treo phù hợp với điều kiện giao thông và địa hình Việt Nam, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm ô tô nội địa và giảm thiểu tác động tiêu cực đến người sử dụng.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

- **Lý thuyết hệ thống treo bán chủ động:** Nghiên cứu dựa trên nguyên lý điều khiển lực giảm chấn chủ động nhằm giảm dao động không mong muốn, nâng cao độ êm dịu và an toàn khi vận hành.
- **Fuzzy Logic Control (FLC):** Áp dụng bộ điều khiển mờ để xử lý các tín hiệu dao động không tuyến tính và không chắc chắn trong hệ thống treo, giúp điều chỉnh lực giảm chấn một cách linh hoạt và hiệu quả.
- **Mô hình dao động toàn xe (Full-car model):** Mô hình hóa động học và động lực học của xe khách với các khối lượng, lò xo, giảm chấn và các tham số vật lý thực tế, phục vụ cho việc mô phỏng và phân tích hiệu quả điều khiển.
- **Khái niệm chính:** Độ êm dịu, dao động thẳng đứng, lực giảm chấn, hệ số hấp thụ, tần số dao động, và tiêu chuẩn ISO 2631 về đánh giá độ êm dịu.

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu:** Thu thập số liệu thực tế từ các nhà máy lắp ráp ô tô tại Việt Nam, khảo sát hiện trường tại các tuyến đường quốc lộ, và dữ liệu kỹ thuật từ các nhà sản xuất linh kiện.
- **Phương pháp phân tích:** Sử dụng phần mềm MATLAB/Simulink để xây dựng mô hình dao động toàn xe và thiết kế bộ điều khiển fuzzy logic. Phân tích số liệu bằng phương pháp mô phỏng động học, so sánh hiệu quả giữa hệ thống treo bán chủ động và hệ thống treo bị động.
- **Cỡ mẫu:** Mô hình được xây dựng dựa trên các thông số kỹ thuật của xe khách phổ biến với trọng lượng khoảng 12 tấn, kích thước và đặc tính hệ thống treo tiêu chuẩn.
- **Timeline nghiên cứu:** Từ tháng 9/2016 đến tháng 6/2019, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, thiết kế điều khiển, mô phỏng và đánh giá kết quả.

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

1. **Hiệu quả giảm dao động:** Hệ thống treo bán chủ động với bộ điều khiển fuzzy logic giảm được dao động thẳng đứng trung bình khoảng 25-30% so với hệ thống treo bị động truyền thống, nâng cao độ êm dịu khi xe vận hành trên mặt đường không bằng phẳng.
2. **Tăng tuổi thọ linh kiện:** Lực giảm chấn được điều chỉnh linh hoạt giúp giảm tải trọng lên các bộ phận như lò xo và giảm chấn, kéo dài tuổi thọ sử dụng của hệ thống treo lên đến 15-20%.
3. **Cải thiện an toàn:** Độ ổn định của xe được nâng cao, giảm thiểu hiện tượng mất kiểm soát khi vận hành ở tốc độ cao hoặc trên địa hình gồ ghề, với hệ số hấp thụ dao động tăng trung bình 18%.
4. **Tiêu chuẩn êm dịu đạt chuẩn ISO:** Mức độ dao động đo được sau khi áp dụng điều khiển fuzzy logic nằm trong giới hạn an toàn và êm dịu theo tiêu chuẩn ISO 2631, đảm bảo sức khỏe và sự thoải mái cho người lái và hành khách.

### Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự cải thiện là do bộ điều khiển fuzzy logic có khả năng xử lý tín hiệu không tuyến tính và điều chỉnh lực giảm chấn theo điều kiện thực tế, khác biệt với hệ thống treo bị động chỉ có thông số cố định. So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, kết quả này phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ điều khiển hệ thống treo hiện đại, đồng thời phù hợp với điều kiện giao thông và địa hình Việt Nam. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh dao động thẳng đứng giữa hai hệ thống và bảng thống kê các chỉ số êm dịu theo tiêu chuẩn ISO.

## Đề xuất và khuyến nghị

1. **Triển khai áp dụng hệ thống treo bán chủ động:** Khuyến nghị các nhà sản xuất ô tô trong nước tích hợp bộ điều khiển fuzzy logic vào hệ thống treo xe khách nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm.
2. **Đào tạo kỹ thuật viên và kỹ sư:** Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về thiết kế và vận hành hệ thống treo bán chủ động cho đội ngũ kỹ thuật nhằm đảm bảo vận hành và bảo trì hiệu quả.
3. **Nâng cao tiêu chuẩn kiểm định:** Cập nhật và áp dụng các tiêu chuẩn đánh giá độ êm dịu và an toàn theo ISO 2631 trong quy trình kiểm định xe ô tô sản xuất trong nước.
4. **Phát triển nghiên cứu tiếp theo:** Mở rộng nghiên cứu áp dụng cho các loại xe tải và xe du lịch, đồng thời nghiên cứu tích hợp công nghệ điều khiển tiên tiến khác như điều khiển thích nghi (adaptive control).
5. **Thời gian thực hiện:** Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 2-3 năm tới, phối hợp giữa các nhà sản xuất, cơ quan quản lý và viện nghiên cứu.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. **Nhà sản xuất ô tô:** Hỗ trợ trong việc phát triển và cải tiến hệ thống treo, nâng cao chất lượng sản phẩm và cạnh tranh trên thị trường.
2. **Kỹ sư thiết kế và phát triển sản phẩm:** Cung cấp kiến thức chuyên sâu về mô hình dao động và điều khiển hệ thống treo bán chủ động.
3. **Cơ quan quản lý giao thông và an toàn:** Tham khảo để xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định kiểm định xe ô tô phù hợp với điều kiện thực tế.
4. **Học viên, nghiên cứu sinh ngành kỹ thuật ô tô:** Là tài liệu tham khảo quý giá cho các đề tài nghiên cứu liên quan đến hệ thống treo và điều khiển tự động.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Hệ thống treo bán chủ động là gì?**  
Hệ thống treo bán chủ động là loại hệ thống treo có khả năng điều chỉnh lực giảm chấn dựa trên điều kiện vận hành thực tế, giúp giảm dao động và tăng độ êm dịu cho xe.

2. **Tại sao chọn fuzzy logic để điều khiển?**  
Fuzzy logic xử lý tốt các tín hiệu không tuyến tính và không chắc chắn, phù hợp với đặc tính dao động phức tạp của hệ thống treo, giúp điều khiển linh hoạt và hiệu quả hơn.

3. **Hiệu quả của hệ thống treo bán chủ động so với hệ thống bị động?**  
Nghiên cứu cho thấy hệ thống bán chủ động giảm dao động thẳng đứng khoảng 25-30%, cải thiện độ êm dịu và an toàn vận hành so với hệ thống bị động.

4. **Tiêu chuẩn ISO 2631 áp dụng như thế nào?**  
ISO 2631 là tiêu chuẩn quốc tế đánh giá độ êm dịu và ảnh hưởng của dao động đến sức khỏe người sử dụng, được sử dụng để đánh giá hiệu quả của hệ thống treo trong nghiên cứu.

5. **Ứng dụng thực tế của nghiên cứu này?**  
Nghiên cứu giúp các nhà sản xuất ô tô trong nước phát triển hệ thống treo tiên tiến, nâng cao chất lượng xe khách, đồng thời hỗ trợ cơ quan quản lý xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp.

## Kết luận

- Xây dựng thành công mô hình dao động toàn xe khách và bộ điều khiển fuzzy logic cho hệ thống treo bán chủ động.  
- Hệ thống treo bán chủ động cải thiện đáng kể độ êm dịu và an toàn vận hành so với hệ thống bị động.  
- Kết quả đáp ứng tiêu chuẩn ISO 2631 về độ êm dịu, bảo vệ sức khỏe người sử dụng.  
- Đề xuất triển khai áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trong 2-3 năm tới.  
- Khuyến khích nghiên cứu mở rộng và đào tạo chuyên sâu để nâng cao hiệu quả ứng dụng.

Hành động tiếp theo là phối hợp với các nhà sản xuất và cơ quan quản lý để triển khai thử nghiệm thực tế và hoàn thiện tiêu chuẩn kỹ thuật. Đề nghị các bên liên quan tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ điều khiển hệ thống treo nhằm nâng cao chất lượng và sức cạnh tranh của ngành ô tô trong nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI hỌc ThÁI IGUVÊI TTƠJỜNG ĐẠI hỌc KỸ ThUẬT cÔIIG IGHIỆP LÊ HAM hUYV NGHIEN cUU DIEU KhIEN bỆ ThÓNG TTE0 bÁN chỦ ĐỘING XE KhÁch LUẬN VĂN ThẠc SỸ Kh0A hỌc Thai Iguyén - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn ĐẠI hỌc ThÁI IGUVÊII TI'G|ONG ĐẠI hỌc KỸ ThUẬT cÔIIG HIGHIỆP LÊ HAM hUYV NGhIEN cUU DIEU KhIEN hE ThONG TIE0 bATI chU DONG XE KhÁch chuyên ngành: KỸ ThUẬT cƠ Khí ĐỘIIG LỰC Mã số: 8520116 LUẬN VĂN ThẠc SỸ Kh0A hỌc Kh0A chUVÊH MÔN HGGI]ỜI h0|ỚIIG DẪN Kh0A hQc TTƠJỞIG KhÚA PGS. Lê Văn Quỳnh PhòIIG ĐÀ0 TẠO Thái IIguyên - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn LỜI cAM Đ0AH họ và lên: Lê Ham huy học viên: Lớp ca0 học K20- Trojờng Đại học Kỹ thuật công nghiệp-Đại học Thái IIguyên. Hơi công lác: Trung lâm Đăng kiểm Xe cơ giới Thái IIguyên. Tên đề tài luận văn thạc sỹ: IIghiên cứu điều khiển hệ thống tre0 nan chủ động xe khách.

chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 85201 16 Sau gần hai năm học lập, rèn luyện và nghiên cứu lại lrojờng, em lựa chọn thực hiện đề lài lốt nghiệp: Ighiên cứu điều khiển hệ thống lre0 bán chủ động xe khách. Đgjợc sự giúp đỡ và hojớng dẫn lận tình của thầy giá0 PGS. Lê Văn Quỳnh và sự nỗ lực của sản thân, đề tài đã đơyợc h0àn thành đáp đơjợc nội dung đề lài thạc sĩ kỹ thuật cơ khí động lực. Em xin cam đ0an đây là công trình nghiên cứu của cá nhân em.

các số liệu, kết quả có lr0ng luận văn là trung thực và chơia lừng đojợc công số tr0ng sất kỳ một công trình nà0 khác trừ công số của chính lác giả. Thái ITguyén, ngay. năm 2019 hỌc VIÊN Lê Ham huy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn 1 LOIcAM O11 Tr0ng thời gian học lập nghiên cứu làm đề lài luận văn thạc sĩ, em đã tiếp mhan dojoc sự truyén dat tra0 đổi phojong phap to duy, lý luận của quý thầy cô lr0ng IIhà trojờng, sự quan lâm giúp đỡ lận tình của lập thể giảng viên Hhà lrolờng, kh0a Kỹ thuật Ô lô & MĐL, quý thầy cô giá0 troiờng Đại học Kỹ thuật công nghiệp -Đại học Thái Iguyên, gia đình và các đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn đến ban giám hiệu IIhà trojờng, Tô đà0 ta0 Sau dai hoc -Phong da0 1ạ0, quý thay cô giá0 tham gia giảng dạy đã lận tình hojong dan 1ạ0 điều kiện để em h0àn thành luận văn này.

Em cũng xin sày lỏ siết ơn sâu sắc đến thầy giá0 PGS. Lê Văn Quỳnh và lập thể cán bộ giá0 viên kh0a Kỹ thuật Ô lô & MĐL, hội đồng bả0 vệ đề cơjơng đã hojớng dẫn ch0 em h0àn thành luận văn †he0 đúng kế h0ạch và nội dung đề ra. Tr0ng quá trình, thời gian thực hiện mặc dù đã có nhiều cố gắng s0ng d0 kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi sai sót, rất m0ng đơojợc sự đóng góp quy bau của quý thầy cô và các sạn đồng nghiệp liếp lục tra0 đổi đóng góp giúp em để luận văn đojợc hOàn thiện hơn. Xin chân thành cam on ! hỌc VIÊN Lê Ham huy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn 11 MUc LUc 00070 60/005.-s<-s<s<©SeE2sEEEAeEESeEESsEEYAEEAE2Aee2TAeETAeerrserrsserssre ii MUC LUC .cssssssscccsssssscsscssscsscssssssnessssesscsesscscssssssensssssssnsssesscsssessessssssssonss iii DATTA MUc CAU VIET TAT.

ix LOT TIT DAU .cscssscsssssssscssecsnsccssccsnesenssssnscssccsscsnscesseconscenscssnscsseesasessscesseesnees 1 chG]ONG 1: TONG QUAII VÈ ĐÈ TÀI IGhIÊII eỨU. Tình hình phát triển xe khách lại Việt Tam. Phân lích mội số kết cấu hệ thống lre0 xe lẹhách. Ihiệm vụ, phân l0ại và yêu cầu hệ thống †re0.

Phân lích một số kết cầu hệ thống †re0 xe khách. Ảnh hojởng đa0 động ô tô đối với c0n ngojời. cơ chế lác động của da0 động lên cơ thê nggJời. Ảnh hơiởng của da0 động đối với cơ thể cn ngojời 1.

IIhững ảnh hơtởng về sự liện nghi. Ihững bệnh dO da0 động “say sÓIIg””. các chỉ liêu, phojơng pháp đánh giá độ êm dịu chuyên động[8, 13,14] 15 1.1 cơjờng độ daO đỘI1g. Gia lốc bình phoJơng trung sình the0 thời gian tác động.chỉ liêu đối với hàng hÖá.

Đánh giá cảm giác the0 công suất da0 động. Tình hình †r0ng nơiớc và quốc lẾ. Mục liêu, phạm vi và nội dung nghiên cứu của luận văn. Mục liêu nghiÊH CỨU.- 6 6 E3 19121 9191 vn nh gi, 24 1.

Phạm vi nghiên cứu và đối đơjợng nghiên cứu. PhoJơng pháp nghiÊN CỨU. Liội dung nghiÊH CỨU. ó- c1 1239191 vn nh gi, 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.

Kết luận €h0|ƠIIg.- 2 2-2££2+££+EE£2EE+£EEEtEEEtEEEEEEEEtEEAEvEErrrrkerrex 25 chŒ|ƠIIG 2: XÂY DỰIIG MÔ hìHh DA0 ĐỘING DA0 ĐỘIG VÀ bỘ ĐIÊU KhIẾH FUZZV LLŨGIIC.- 5-2 s<°ss2vss+Sssevseezssesssers 26 2. Xe và hệ thống lre0 kkhả0 sát. Xây dựng mô hình da0 động †oJơng đojơng của ô tô khách. Mô hình da0 động ô †ô khách 2 cầu.

Thiết lập phoJơng trình vi phân mô 44 daO động. Phân lích và lựa chọn kích thích da0 động. cơ sở lý thuyết điều khiển hệ mờ(Fuzzy L0gic c0nlr0I-FLc). Tập mờ và ÏŨIC TỜ.

-- kề Ex Y1 HH He 44 2. Định nghĩa ÌẬp THỜ. các dạng hàm liên thuộc của lẬp mỜ. các phép 10án lrên lập mờ.

biến ngôn ngữ và giá lrị Của HÓ.-2- ¿2£ ©£+EE++2Ex£+EE++tvsecrez 48 2. Luật hợp thành mờ. biến và0 a0 gỒm:. Xác định lập mờ.

Tập luật điều khiỂH: .011 1x reo 57 chŒ|ƠIIG 3: MÔ PhỎIIG VÀ PhÂNT Tích hÏIỆU QUÁ cỦA hỆ ThÓIIG TTE0 ĐIÊU KhIỂH bÁIN chỦ ĐỘNG.- 22-222 9EE£12EEE22E12EE2112111127111271117711121111711. Số liệu mô phỏng. Khối mô phỏng tông thể 3. Phân tich kết quả mô phỏng .----2-- 222222 ©++2+2£x£+Ez+tzzsecrez 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.

hiệu quả của hệ thống treO sán chủ động. keo 67 KET LUẬN VÀ KIÊII IIGh][ .-- 5° s<sssssvsseesvssesse 68 TÀI LIỆU ThAM IKKhẢ(.-- 5° <-s<ssEsssetvssezsserrssrrseesse 70 PụC TỤC Í. 0 TH 9 0000006 74 TíHh GIA TÓCc bìIh PhƠ|ƠIIG TTUIIG bìITh.------ 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn vi DAIIh MUc chU VIET TAT Ký TT Thông T2 Đơn vị A hiệ SO ụ 1 Khối lơjợng ngo|ời điều khiển và ghế mại kg 2_ | Khối loợng đơqợc lre0 khi xe day tai m kg 3 | Khôi loJợng không đơjợc †re0 câu †rojớc mại kg 4 | Khoi lojong khong dojgc treO cau sau Mal kg A. Mp1, 5 | Khối lơợng hành khách và ghế giữa và sau mà kg p2 6 | KhOang cách trong tam xe và cau trojéc a m 7 | Kh0ảng cách trọng lâm xe và câu sau b m 8 | Kh0ảng cách cầu trojớc và trọng lâm cầu e1 m tro]6c 9 | Kh0ảng cách cầu trojéc va trong lâm cầu sau €2 m KH0ảng cách tr lâm sánh xe va trong tam cau 10 fi m lro|ớc KH0ảng cách tr lâm sánh xe va trong tam cau 11 fo m sau Kh0ảng cách tr ghê va trong tam xe the0 12 So m phơjơng y Kh0ảng cách tr ghê và trong tam xe the0 15 Sĩ m phoJơng x 16 | Độ cứng của hTT cầu lrơiớc ku ki TI/m ` kaai, I7 | Độ cứng của hTT cầu sau k IIm ©23r x x kun, 18 | Độ cứng của lốp xe cau Irae k TI/m SIlr x x ky, 19 | Độ cứng của lốp xe cầu sau k II/m S]2r 20 | Độ cứng của hTT ghế ngơiời điều khiển ko IIm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn vii 21 | hệ số cản giảm chấn hTT cầu trode Cincy | TEsm.

x C23r, 22 | hệ số cản giảm chấn hTT cầu sau H.sm C231 23 |hệ số cản giảm chấn của ghế ngojời điều C IIsm khiên. rg Chir, 24 | hệ số cản giảm chấn lốp lrơiớc I1.s/m CHỊ A , og Chars 25 | hệ số cản giảm chấn lốp sau IL.s/m Ci21 26 Mô men quán lính của thân xe đôi với lrục y L kg mẺ di qua trong lâm của tam xe 27 Mô men quán lính của thân xe đôi với lrục x b kgm? di qua trong tam cua tam xe Mô men quán lính câu lrojớc đôi với lrục x đi 28 g .m? qua trong lâm câu lrojớc 20 Mô men quán lĩnh câu sau đôi với trục x đi lo kg mẺ qua trong tam câu sau 30 | Tan sé song mat dojong Q hz 31 | chiéu dai song mat dojong Ss m 32 | Vận lốc xe Vv m/s 33 | Tan sé song mat dojong chu ky/m 34 | Tam sé mau mm | chu kỳ/m 35 | Mat d6 phé chiéu ca0 map mé mat dojong Si) | m chu ky hé so tan so dojoc miéu ta tan so mat dd pho 36 @ Tad cua mat dojong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn Vili DAITh MUc hillh VE hình 1. hệ thống chassis xe khách Samc0 Primas Li. hệ thống lre0 †rojớc xe khách Samc0 Primas Li.

hệ thống lre0 sau xe khách Samc0 Primas Li. hệ thống tre0 xe khách thế hệ mới ThAc0 GATDEII 79S. hệ thống lre0 của xe khách hyundai Universe Mini K39s. Sơ đồ hệ thống tre0 bán chủ động điều khiên hệ số cản.

Tần số da0 động riêng của các bộ phận trên cơ thẻ. Giới hạn lác động của da0 động thắng đứng (các đojòng cÔng có còng thời gian lác động) phụ thuộc và0 gia lốc da0 động thăng đứng và lần số đối với c0n ngojời khi ngồi và đứng lrên xe the0 liêu chuẩn IS0/DIS 2631 17 hình 2. Kết cấu hệ thống tre0 trojéc, sau và hình dáng sên ng0ài của xe 4714.2 Mô hình da0 động của ô †ô kkhách. Sơ đồ lực tác dụng lên ghế ngotời điều khiễn.

Sơ dé lực và mô men lác dụng lên cầu lrơjớc. hệ thống †re0 và mô hình hóa hệ thống †re0 sau ô lô khách. Sơ dé lực và mô men lác dụng lên cầu sau. Sơ đồ lực và mô men lác dụng lên thân xe.

chiều ca0 map mé mat dojong †he0 liêu chuân IS0 A (mặt đojờng có chất lolợng rất tỐl). chiều ca0 mắp mô mặt đơiờng †he0 liêu chuân IS0 b (mặt đojờng có chất lơjợng †rung bình) .----s-22©£S££2+SEE2EEEvEEEttExevrxesrrsesree 42 hình 2. chiều ca0 mấp mô mặt đojờng the0 liêu chuẩn IS0 c (mặt dojong có chất lơjợng †rung bình) .--2- 2-2222 2S££2E+2EE2EEEvEEEttExevrxesrrsesres 42 hình 2. chiều ca0 mấp mô mặt đojờng the0 liêu chuẩn IS0 E (mặt đơiờng có chất lơlợrrg rat xấu).

Phép xâu chuỗi mờ có thể dùng đề rút ra các định lính nếu - thì Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin - ĐHTN http://Irc.vn ix 43 hình 2. Mô lá hàm phy thudéc pA(x) cia Hp cdc sé thuc hir-5 dén 5. các dạng hàm liên thuộc cua tap mo (a) Dạng hình thang, (b) Dạng hình chữ “S”; (c) Dạng hình chữ ““Z”.