Nghiên cứu hệ thống lái Steer by Wire điện tử - thủy lực (Nguyễn Xuân Tuấn)

Luận án nghiên cứu hệ thống lái steer by wire điện tử thủy lực, phân tích nguyên lý hoạt động, thiết kế và tối ưu hóa công nghệ lái xe hiện đại.

• Tác giả: Nguyễn Xuân Tuấn
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Văn Bang
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực
• Đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái steer by wire điện tử thủy lực
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống lái Steer by Wire điện tử thủy lực

Hệ thống lái Steer by Wire (SBW) điện tử thủy lực là công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô hiện đại. Hệ thống này loại bỏ hoàn toàn trục lái cơ khí truyền thống, thay thế bằng tín hiệu điện tử điều khiển động cơ điện và bộ trợ lực thủy lực. Nghiên cứu luận án tiến sĩ của Nguyễn Xuân Tuấn (2021) tại Đại học Giao thông Vận tải đã phân tích toàn diện cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống SBW. Hệ thống bao gồm ba thành phần chính: cụm vành tay lái tạo cảm giác lái, bộ điều khiển điện tử trung tâm và bộ chấp hành dẫn hướng. Cảm biến đo góc xoay vành lái, mômen tác dụng truyền tín hiệu đến bộ xử lý. Bộ chấp hành sử dụng động cơ điện kết hợp trợ lực thủy lực để điều khiển góc quay bánh xe dẫn hướng. Công nghệ này cho phép kiểm soát độc lập hai bánh trước, đảm bảo động lực học quay vòng chính xác. Hệ thống SBW điện tử thủy lực mở ra hướng phát triển mới cho ngành công nghiệp ô tô thông minh.

1.1. Cấu tạo nguyên lý hệ thống lái SBW

Hệ thống lái SBW điện tử thủy lực gồm ba cụm chính hoạt động phối hợp. Cụm vành tay lái chứa cảm biến đo góc xoay, động cơ điện tạo momen phản hồi giúp người lái cảm nhận lực cản đường. Bộ chấp hành dẫn hướng sử dụng động cơ điện kết hợp cơ cấu bánh răng thanh răng, thông qua hình thang lái để quay bánh xe dẫn hướng. Bộ trợ lực thủy lực cung cấp áp suất hỗ trợ quá trình đánh lái. Bộ điều khiển điện tử nhận tín hiệu từ cảm biến góc lái, cảm biến momen, cảm biến vận tốc xe để tính toán và phát lệnh điều khiển phù hợp.

1.2. So sánh hệ thống lái SBW với hệ thống truyền thống

Hệ thống lái truyền thống sử dụng trục lái cơ khí kết nối trực tiếp vành tay lái với cơ cấu lái bánh răng thanh răng. Hệ thống SBW loại bỏ hoàn toàn liên kết cơ khí này, thay thế bằng truyền động điện tử. Ưu điểm nổi bật của SBW bao gồm: giảm trọng lượng hệ thống, tăng không gian cabin, cho phép điều khiển góc lái hai bánh trước độc lập. Nhược điểm cần giải quyết là đảm bảo độ tin cậy và an toàn khi xảy ra hư hỏng điện tử. Hệ thống SBW điện tử thủy lực kết hợp ưu điểm trợ lực thủy lực truyền thống với tính linh hoạt của điều khiển điện tử.

II. Phân tích mô hình động lực học và vấn đề kỹ thuật của hệ thống SBW

Mô hình động lực học đóng vai trò nền tảng trong nghiên cứu hệ thống lái SBW điện tử thủy lực. Xây dựng mô hình chính xác giúp hiểu rõ hành vi hệ thống và thiết kế bộ điều khiển hiệu quả. Hệ thống được mô tả bằng các phương trình vi phân liên quan đến áp suất hệ thống, áp suất tải, lưu lượng dầu thủy lực và vị trí pít tông. Mô hình bao gồm các thành phần: động cơ điện một chiều, cụm bánh xe dẫn hướng, bộ chấp hành dẫn hướng và bộ phận điện tử điều khiển. Các giả thiết xây dựng mô hình bao gồm: bỏ qua ma sát trong xy lanh thủy lực, coi chất lỏng là không nén được ở trạng thái lý tưởng, bỏ qua rò rỉ trong hệ thống van. Phương trình lưu lượng qua lỗ van tính theo công thức Bernoulli với hệ số lưu lượng dòng chảy và độ chênh áp suất. Áp suất trong xy lanh được xác định từ cân bằng lưu lượng và thể tích làm việc của piston. Mô hình mô phỏng sử dụng sơ đồ khối để mô tả tương tác giữa các phần tử trong hệ thống.

2.1. Mô hình động học bộ chấp hành dẫn hướng

Bộ chấp hành dẫn hướng là phần tử thực thi quan trọng nhất trong hệ thống SBW. Mô hình động học của bộ chấp hành bao gồm: động cơ điện cung cấp momen xoắn, cơ cấu truyền động bánh răng thanh răng chuyển đổi momen thành lực dịch chuyển tuyến tính. Hệ thống trợ lực thủy lực với bơm, van phân phối và xy lanh tạo lực hỗ trợ. Diện tích mở van phụ thuộc góc xoắn thanh xoắn, được tính theo đường cong Boost hoặc công thức tuyến tính. Lưu lượng tải tương ứng với vận tốc pít tông ở trạng thái ổn định. Phương trình cân bằng lực trên pít tông xác định lực tác dụng cần thiết để dịch chuyển cơ cấu lái.

2.2. Mô hình động lực học đổi hướng chuyển động ô tô

Mô hình đổi hướng chuyển động ô tô mô tả mối quan hệ giữa góc lái bánh xe dẫn hướng và quỹ đạo chuyển động của xe. Hệ phương trình động lực học bao gồm cân bằng lực theo phương ngang và cân bằng momen quay quanh trục đứng. Các tham số đầu vào gồm: góc lái bánh trước, vận tốc xe, bán kính quay vòng, góc trượt bánh xe. Mô hình xe hai bánh đơn giản hóa được sử dụng để phân tích tính ổn định hướng chuyển động. Kết quả mô phỏng cho thấy mối liên hệ giữa góc lái bánh trái và bánh phải cần thiết để đảm bảo động học quay vòng đúng.

III. Thiết kế bộ điều khiển và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm hệ thống SBW

Thiết kế bộ điều khiển là bước then chốt quyết định hiệu suất hoạt động của hệ thống lái SBW điện tử thủy lực. Luận án nghiên cứu ba phương pháp điều khiển chính: PID (Proportional-Integral-Derivative), LQR (Linear Quadratic Regulator) và SMC (Sliding Mode Control). Phương pháp điều khiển trượt SMC được lựa chọn thiết kế chi tiết cho hệ thống do khả năng chịu nhiễu và不确定性 tốt. Bộ điều khiển SMC được thiết kế cho hai vòng điều khiển: bộ điều khiển chấp hành dẫn hướng và bộ điều khiển tạo cảm giác lái. Vòng điều khiển chấp hành đảm bảo góc lái bánh xe bám theo góc lái mong muốn. Vòng điều khiển cảm giác lái tạo momen phản hồi trên vành tay lái tương ứng với lực tác dụng từ mặt đường. Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trên xe ô tô thật với hệ thống lái trợ lực thủy lực, sau đó chuyển đổi sang cấu hình SBW. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm được so sánh để đánh giá độ chính xác mô hình và hiệu quả bộ điều khiển.

3.1. Phương pháp điều khiển trượt SMC cho hệ thống SBW

Điều khiển trượt SMC (Sliding Mode Control) là phương pháp điều khiển phi tuyến mạnh mẽ, phù hợp với hệ thống có不确定性 và nhiễu bên ngoài. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc dẫn dắt trạng thái hệ thống trượt trên bề mặt trượt đã thiết kế. Bộ điều khiển SMC cho chấp hành dẫn hướng đảm bảo góc lái bánh xe theo đúng lệnh từ vành tay lái. Bộ điều khiển SMC cho cảm giác lái tạo momen phản hồi chính xác giúp người lái nhận biết tình trạng đường. Thiết kế bề mặt trượt sử dụng sai lệch giữa góc lái thực tế và góc lái mong muốn. Luật điều khiển đảm bảo hệ thống hội tụ về bề mặt trượt và duy trì trạng thái trượt.

3.2. Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình xe ô tô

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành theo nhiều bước bài bản. Bước chuẩn bị bao gồm lắp đặt cảm biến góc lái, cảm biến momen, cảm biến áp suất dầu và thiết bị thu thập dữ liệu trên xe ô tô thử nghiệm. Phương pháp thực hiện gồm đo đặc tính tĩnh và động của hệ thống lái trợ lực thủy lực gốc, sau đó chuyển đổi sang cấu hình SBW điện tử thủy lực. Thực nghiệm đánh giá đáp ứng hệ thống với các tín hiệu đầu vào: bước, sin và ngẫu nhiên. Kết quả thực nghiệm được xử lý và so sánh với kết quả mô phỏng để kiểm chứng mô hình toán học và đánh giá hiệu suất bộ điều khiển SMC đã thiết kế.

IV. Kết luận và ứng dụng hệ thống lái Steer by Wire điện tử thủy lực

Nghiên cứu hệ thống lái Steer by Wire điện tử thủy lực đã đạt được nhiều kết quả quan trọng về mặt lý thuyết và thực tiễn. Mô hình động lực học toàn diện được xây dựng mô tả chính xác hành vi hệ thống từ vành tay lái đến bánh xe dẫn hướng. Bộ điều khiển trượt SMC được thiết kế đạt hiệu suất tốt, đảm bảo góc lái bánh xe bám theo lệnh và tạo cảm giác lái chân thực cho người điều khiển. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm phù hợp với nhau, chứng minh tính đúng đắn của mô hình và phương pháp điều khiển. Hệ thống SBW điện tử thủy lực có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với xe tự hành, xe điện và xe thương mại hạng nặng. Phát triển hệ thống SBW góp phần nâng cao tính an toàn, thoải mái và hiệu quả vận hành phương tiện giao thông. Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm tối ưu hóa bộ điều khiển và tích hợp hệ thống với các hệ thống hỗ trợ lái tiên tiến ADAS.

4.1. Đóng góp khoa học của luận án nghiên cứu

Luận án nghiên cứu hệ thống lái SBW điện tử thủy lực có nhiều đóng góp khoa học giá trị. Thứ nhất, xây dựng mô hình động lực học toàn diện mô tả tương tác giữa hệ thống điện tử, thủy lực và cơ khí trong hệ thống SBW. Thứ hai, thiết kế thành công bộ điều khiển trượt SMC cho cả hai vòng điều khiển chấp hành dẫn hướng và cảm giác lái. Thứ ba, quy trình chuyển đổi từ hệ thống lái trợ lực thủy lực truyền thống sang hệ thống SBW được nghiên cứu chi tiết. Thứ tư, kết quả thực nghiệm trên xe ô tô thật chứng minh tính khả thi của giải pháp đề xuất.

4.2. Ứng dụng và triển vọng phát triển hệ thống SBW

Hệ thống lái SBW điện tử thủy lực có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành ô tô hiện đại. Ứng dụng đầu tiên là xe tự hành, nơi hệ thống SBW cho phép điều khiển góc lái chính xác theo thuật toán自动驾驶. Ứng dụng thứ hai là xe điện và xe hybrid, tận dụng ưu điểm giảm trọng lượng và tăng không gian bố trí. Ứng dụng thứ ba là xe thương mại hạng nặng cần lực lái lớn với độ chính xác cao. Triển vọng phát triển bao gồm tích hợp hệ thống SBW với hệ thống hỗ trợ lái tiên tiến ADAS, cải tiến bộ điều khiển áp dụng trí tuệ nhân tạo và phát triển hệ thống dự phòng đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN XUÂN TUẤN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI STEER BY WIRE ĐIỆN TỬ - THỦY LỰC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI- 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN XUÂN TUẤN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI STEER BY WIRE ĐIỆN TỬ THỦY LỰC Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: PGS TS. Nguyễn Văn Bang 2: PGS TS. Đinh Thị Thanh Huyền HÀ NỘI- 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, nghiên cứu được thực hiện với sự hướng dẫn của PGS TS. Nguyễn Văn Bang và PGS TS. Đinh Thị Thanh Huyền tại Bộ môn Cơ khí ô tô, Khoa Cơ khí – Đại học GTVT và chưa công bố trong bất cứ công trình nào khác, các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực. TẬP THỂ HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN ÁN PGS. Nguyễn Văn Bang Nguyễn Xuân Tuấn PGS. Đinh Thị Thanh Huyền ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN . ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU. v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT . vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. viii DANH MỤC BẢNG BIỂU . xiii MỞ ĐẦU . TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .1 Hệ thống lái với vấn đề quay vòng và ổn định hướng chuyển động ô tô .2 Hệ thống lái Steer by wire (SBW) .1 Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống lái SBW .2 Chuyển đổi từ hệ thống lái thông thường sang hệ thống lái SBW .3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước .1 Các nghiên cứu trong nước: .2 Các nghiên cứu ngoài nước:.4 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu của luận án .1 Mục tiêu nghiên cứu.2 Nội dung nghiên cứu .3 Phương pháp nghiên cứu.5 Kết luận chương . XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC VÀ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI SBW ĐIỆN TỬ - THỦY LỰC .2 Xây dựng mô hình động lực học hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .1 Các giả thiết xây dựng mô hình .2 Hệ thống trợ lực thủy lực .3 Động cơ điện một chiều .4 Cụm bánh xe dẫn hướng .6 Bộ chấp hành dẫn hướng.7 Mô hình động lực học đổi hướng chuyển động ô tô .8 Bộ phận điện tử .3 Xây dựng sơ đồ khối mô phỏng động lực học hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực 44 2.1 Sơ đồ khối mô phỏng động lực học vành tay lái.2 Sơ đồ khối động lực học bộ chấp hành dẫn hướng .4 Kết luận chương . THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG LÁI SBW ĐIỆN TỬ - THỦY LỰC.1 Tổng quan về điều khiển .1 Bộ điều khiển PID .2 Điều khiển LQR .3 Bộ điều khiển trượt (SMC) .2 Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực bằng phương pháp điều khiển SMC .1 Thiết kế bộ điều khiển chấp hành dẫn hướng .2 Thiết kế bộ điều khiển tạo cảm giác lái .3 Mô phỏng hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .1 Sơ đồ khối mô phỏng hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .2 Mô phỏng vành lái .3 Mô phỏng bộ chấp hành dẫn hướng .4 Mô phỏng đổi hướng chuyển động ô tô .4 Kết luận chương . 76 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .1 Mục đích và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.1 Mục đích thực nghiệm .2 Phương pháp thực nghiệm .2 Nghiên cứu thực nghiệm trên ô tô với hệ thống lái trợ lực thủy lực .1 Các bước chuẩn bị thực nghiệm .2 Phương pháp thực hiện .3 Kết quả thực nghiệm .3 Chuyển đổi hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .1 Khảo sát, đo đạc các thông số trên xe ô tô tải HINO 300Series .2 Chuyển đổi cụm vành lái tái tạo cảm giác .3 Chuyển đổi cụm chấp hành dẫn hướng .4 Tính toán, kiểm nghiệm các thông số làm việc của hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực trên xe ô tô HINO 300Series .5 Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống lái .6 Lắp đặt lên xe và vận hành thử .7 Hiển thị kết quả và lưu trữ dữ liệu .4 Nghiên cứu thực nghiệm trên ô tô với hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .1 Các bước chuẩn bị thực nghiệm .2 Phương pháp thực hiện: .3 Kết quả thực nghiệm .5 Kiểm chứng mô hình lý thuyết với thực nghiệm và đánh giá kết quả .6 Kết luận chương . 120 KẾT LUẬN CHUNG . 121 NHỮNG KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO . 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 1 PHỤ LỤC II . 7 PHỤ LỤC III . 21 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU STT Thông số Ký hiệu Đơn vị 1 Mô men quán tính động cơ DCM1 𝐽𝑚1 kgm2 2 Hệ số cản động cơ DCM1 𝐶𝑚1 N.m/(rad/s) 3 Hệ số cứng trục động cơ DCM1 𝐾𝑚1 N.m/rad 4 Hệ số mô men động cơ DC 𝑘𝑚1 N.m/A 5 Điện trở phần ứng 𝑅𝑚1 ohm 6 Mô men quán tính vành lái 𝐽𝑠𝑤 kgm2 7 Hệ số cản vành lái 𝐶𝑠𝑤 N.m/(rad/s) 8 Hệ số cứng vành lái 𝐾𝑠𝑤 N.m/rad 9 Hệ số ma sát nhớt động cơ DCM1 𝐵𝑚1 N.m/(rad/s) 10 Hệ số ma sát nhớt vánh lái 𝐵𝑠𝑤 N.m/(rad/s) 11 Tỷ số truyền hộp giảm tốc 𝑖𝑚1 - 12 Mô men quán tính động cơ DCM2 𝐽𝑚2 kgm2 13 Hệ số cản động cơ DCM2 𝐶𝑚2 N.m/(rad/s) 14 Hệ số cứng trục động cơ DCM2 𝐾𝑚2 N.m/rad 15 Hệ số ma sát nhớt động cơ DCM2 𝐵𝑚2 N.m/(rad/s) 16 Hệ số mô men động cơ DCM2 𝑘𝑚 N.m/A 17 Điện trở phần ứng 𝑅𝑚2 ohm 18 Tỷ số truyền hộp giảm tốc 𝑖𝑚2 - 19 Mô men quán tính thanh xoắn 𝐽𝑡𝑏 kgm2 20 Hệ số cản thanh xoắn 𝐶𝑡𝑏 N.m/(rad/s) 21 Hệ số cứng thanh xoắn 𝐾𝑡𝑏 N.m/rad 22 Mô men quán tính bánh răng 𝐽𝑝 kgm2 23 Hệ số cản bánh răng 𝐶𝑝 N.m/(rad/s) 24 Hệ số cứng bánh răng 𝐾𝑝 N.m/rad 25 Bán kính bánh răng 𝑟𝑝 m 26 Hệ số cản thanh xoắn 𝐶𝑝 N.m/(rad/s) 27 Khối lượng thanh răng 𝑚𝑅 kg 28 Hệ số khớp nối dẫn động lái 𝐾𝑇𝑅 N.m/rad vi 29 Khối lượng cụm xy lanh - pít tông thủy lực 𝑚𝐻 kg 30 Dịch chuyển của cụm xy lanh – pít tông; 𝑥𝐻 m 31 Dịch chuyển của thanh răng; 𝑥𝑟 m 32 Hệ số cản thanh răng 𝐶𝑇𝑅 N.m/(rad/s) 33 Chiều dài đòn quay bánh xe dẫn hướng 𝑙 m 34 Mô men quán tính của bánh xe quanh tâm quay 𝐽𝐹𝑊 kgm2 35 Hệ số cản bánh răng 𝐶𝑇𝑖 N.m/(rad/s) 36 Hệ số cứng bánh răng 𝐾𝑇𝑖 N.m/rad 37 Mô đun đàn hồi khối 𝛽 kgf/m2 38 Thể tích dầu trong bơm 𝑉𝑠 .m3 39 Lưu lượng qua bơm 𝑞𝑝 l/min 40 Hệ số lưu lượng dòng chảy 𝐶𝑑 - 41 Tỷ trọng chất lỏng 𝜌 kg/ m3 42 Diện tích pít tông 𝐴𝑝 m2 43 Chiều dài xy lanh 𝐿 m 44 Mô men quán tính khối của xe 𝐼𝑧 kgm2 45 Khối lượng xe 𝑚𝑉 kg 46 Độ cứng của lốp trước khi quay vòng 𝐶𝑓 N /rad 47 Độ cứng của lốp sau khi quay vòng 𝐶𝑟 N /rad 48 Mô men quán tính vành lái 𝐽𝑠𝑤 kgm2 49 Mô men quán tính trục lái 𝐼𝑠𝑐 kgm2 50 Hệ số cản nhớt 𝑏𝑝𝑠 N.m/(rad/s) 51 Khoảng cách từ trọng tâm đến trục trước 𝐿𝑓 m 52 Khoảng cách từ trọng tâm đến trục sau 𝐿𝑟 m 53 Vận tốc dọc của xe 𝑉𝑥 m/s vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SBW Steer By Wire HPAS Hydraulic power assisted steering/Hệ thống lái trợ lực thủy lực ABS Antilock braking system/Hệ thống chống bó cứng bánh xe ECU Electric control unit/Bộ điều khiển điện tử SMC Sliding mode control/Bộ điều khiển trượt EAPS Electric assis power steering/Hệ thống lái trợ lực điện EFI Electronic fuel injection/Phun xăng điện tử ISC Idle speed control/Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ ESC Electronic stability control/Hệ thống cân bằng điện tử DCM1 Động cơ điện một chiều tạo cảm giác lái DCM2 Động cơ điện một chiều chấp hành dẫn hướng VL Vành lái BXDH Bánh xe dẫn hướng DH Dẫn hướng PWM Xung điều khiển tốc độ động cơ điện FSMC Hiển thị màn hình TFT PMIC Bộ cấp nguồn 3v3 OUTPUT Đầu ra điều khiển INPUT Đầu vào điều khiển DC Động cơ điện một chiều CPU Khối vi xử lý Encoder Cảm biến đo góc MCU Mạch điều khiển động cơ điện một chiều GPS Thiết bị định vị viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các ứng dụng công nghệ “X - by wire” trên ô tô.2: Hệ thống lái SBW trên xe Nissan Infiniti Q50 .3: Lực tác động lên bánh xe DH:(a) Lực tạo ra do phanh Fx, (b) Lực tạo ra khi lái Fy.4: Các bậc tự do của ô tô trong không gian .5: Sơ đồ tương tác giữa ô tô, người lái và môi trường .6: Động lực học điều khiển ô tô .7: Mô hình nghiên cứu chuyển dịch theo phương ngang a) Mô hình lắc ngang thân xe; b) Mô hình phân tích lực bánh xe.8: Mô hình quay vòng ô tô a) Quay vòng khi lốp xe không biến dạng; b) Quay vòng khi lốp xe biến dạng bên .9: Hệ thống lái SBW có 3 động cơ điện.10: Hệ thống lái SBW có 1 động cơ điện.11: Hê thống lái SBW trợ lực thủy lực .12: Chuyển đổi từ hệ thống lái thông thường sang hệ thống lái SBW .13: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái thông thường có trợ lực thủy lực .14: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái SBW .1: Sơ đồ khối hệ thống lái trợ lực thủy lực trên ô tô tải .2: Sơ đồ khối hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .3: Sơ đồ hoạt động của hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .4: Mô hình động lực học hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .5: Sơ đồ quan hệ vật lý giữa các mô hình con trong hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .6: Sơ đồ cấu tạo hệ thống thủy lực trên xe ô tô.7: Mô hình động lực học hệ thống thủy lực .8: Mô hình phần ứng động cơ điện một chiều .9: Mô hình bánh xe dẫn hướng với mặt đường .10: Mô hình động lực học cụm vành lái .11: Mô hình động lực học bộ chấp hành dẫn hướng .12: Mô hình động lực học đổi hướng chuyển động ô tô .13: Sơ đồ khối mô phỏng động lực học cụm vành lái .14: Sơ đồ khối mô phỏng động lực học bộ chấp hành DH.1: Khâu tỷ lệ (P) .2: Khâu tích phân (I) .3: Khâu vi phân (D).4: Cấu trúc điều khiển phản hồi tối ưu trạng thái dương .5: Cấu trúc điều khiển phản hồi tối ưu trạng thái âm .6: Quỹ đạo pha của hệ bậc hai .7: Hiện tượng chattering của hàm sign(x), và sat(x).8: Sơ đồ điều khiển bộ chấp hành dẫn hướng .9: Sơ đồ điều khiển cụm vành lái .10: Sơ đồ khối mô phỏng hệ thống lái SBW điện tử - thủy lực .