Nghiên cứu hệ thống chuyển số gián tiếp cho ô tô từ xa tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan và lý do chọn đề tài

1.2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

1.2.1. Mục đích nghiên cứu

1.2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu

1.3. Đối tƣợng nghiên cứu

1.4. Điểm mới của đề tài

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

1.6. Phạm vi nghiên cứu

1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc

1.7.1. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.7.2. Tình hình nghiên cứu nước ngoài

2. CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về các loại hộp số trên ô tô

2.1.1. Hộp số thường

2.1.2. Công dụng của hộp số thường

2.1.3. Cấu tạo hộp số thường

2.1.4. Nguyên lý hoạt động hộp số thường

2.1.5. Ưu điểm và nhược điểm của hộp số thường

2.1.6. Hộp số tự động có cấp

2.1.6.1. Khái quát về hộp số tự động có cấp

2.1.6.2. Cấu tạo và nguyên lý hộp số tự động có cấp

2.1.6.3. Ưu điểm và nhược điểm của hộp số tự động có cấp

2.2. Hộp số tự động vô cấp

2.2.1. Khái quát hộp số vô cấp

2.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại hộp số tự động vô cấp

2.2.2.1. Hộp số tự động vô cấp FORD CTX (Continuously Variable Transaxle)

2.2.2.2. Hộp số tự động vô cấp Extroid CVT (Continuously Variable Automatic Transmission ) của Nissan

2.2.3. Ưu điểm và nhược điểm của hộp số tự động có cấp

2.3. Hệ thống chuyển số gián tiếp (Shift-by-wire)

2.3.1. Khái quát về hệ thống chuyển số gián tiếp (Shift-by-wire)

2.3.2. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống

2.3.3. Tình hình nghiên cứu hệ thống chuyển số gián tiếp các hãng

2.3.3.1. Hệ thống SmartShift của hãng sản xuất xe đầu kéo Freightliner

2.3.3.2. Hệ thống X-by-wire trên xe BMW 7 series

2.4. Hệ thống chuyển số gián tiếp từ xa

2.4.1. Khái quát hệ thống điều khiển chuyển số gián tiếp từ xa

2.4.2. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống điều khiển chuyển số gián tiếp từ xa

2.5. So sánh các hệ thống chuyển số

2.6. Các vấn đề khó khăn đặt ra khi thiết kế hệ thống chuyển số gian tiếp

2.7. Cơ sở lý thuyết cảm giác xúc giác (haptics)

2.7.1. Ứng dụng công nghệ haptics

2.7.1.1. Ứng dụng trong lĩnh vực ô tô

2.7.1.1.1. Thiết bị giao diện điều khiển từ xa

2.7.1.1.2. Thiết bị iDrive Touch trên BMW

2.7.1.2. Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

2.7.1.2.1. Cánh tay phẫu thuật ROBOCAST

2.7.1.2.2. Máy cảm biến siêu nhỏ cho phẫu thuật viên

2.7.1.3. Ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ máy tính

2.7.1.3.1. Công nghệ màn hình cảm ứng Tixel

2.7.1.3.2. Thiết bị chơi game Angry Birds

2.7.1.3.3. Chuột không dây Suma công nghệ cảm biến xúc giác

2.7.1.4. Ứng dụng trong lĩnh vực khác

2.7.1.4.1. Nokia và công nghệ xúc giác

2.7.1.4.2. Ngón tay xúc giác

2.8. Giới thiệu phần mền LabVIEW

2.9. Lập trình với LabVIEW

2.10. Thuật toán PID và ứng dụng vào điều khiển động cơ DC

2.10.1. Khái niệm thuật toán PID

2.10.2. Bản chất toán học của thuật toán PID

2.10.3. Điều khiển PID cho động cơ DC

2.10.4. Điều khiển vị trí động cơ DC bằng khâu P

2.11. Thuật toán điều khiển từ xa qua mạng wifi

2.11.1. Chương trình truyền dữ liệu từ máy Server

2.11.2. Chương trình nhận dữ liệu từ máy Client

2.12. Tổng quan về mạng không dây

2.12.1. Giới thiệu về mạng không dây

2.12.2. Các mô hình mạng không dây

2.12.2.1. Mô hình Ad-Hoc

2.12.2.2. Mô hình Infrastructure

2.12.3. Đánh giá mạng không dây

2.12.3.1. Nhược điểm

2.13. Công nghệ truyền dữ liệu qua 3G

2.13.1. Giới thiệu mạng 3G

3. CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ XÂY DỰNG THUẬT TOÁN CHO HỆ THỐNG

3.1. Chế tạo hệ thống chuyển số từ xa

3.1.1. Giới thiệu sơ đồ hệ thống chuyển số điều khiển gián tiếp từ xa

3.1.2. Chế tạo phần cơ khí của mô hình xe điều khiển gián tiếp từ xa

3.1.3. Chế tạo hệ thống chuyển số gián tiếp từ xa

3.1.3.1. Cần chuyển số trong phòng điều khiển

3.1.3.2. Laptop dùng cho server và client

3.1.3.3. Card USB HDL 9090

3.1.3.4. Động cơ dẫn động cơ cấu chuyển số

3.1.3.5. Công tắc hành trình

3.2. Thiết kế phần điện của cơ cấu chuyển số gián tiếp từ xa

3.2.1. Mạch điện được thiết kế điều khiển

3.2.2. Mạch điện cơ cấu chuyển số gián tiếp trên xe

3.3. Xây dựng phần mềm điều khiển cơ cấu chuyển số gián tiếp điều khiển từ xa

3.3.1. Lưu đồ thuật toán cho hệ thống chuyển số gián tiếp từ xa

3.3.2. Thiết kế phần mềm

3.3.2.1. Chương trình server trong xe

3.3.2.2. Chương trình server client trong phòng điều khiển

3.3.2.3. Chương trình client trong xe

4. CHƢƠNG 4: THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

4.1. Mục tiêu thử nghiệm

4.2. Kết quả thử nghiệm

4.2.1. Đo thời gian chuyển số gián tiếp và gián tiếp từ xa

4.2.2. Đo thời gian trễ của tín hiệu mạng 3G bằng thuật toán

4.2.2.1. Thuật toán tính thời gian trễ của tín hiệu mạng

4.2.2.2. Chương trình đo thời gian trễ

5. CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Hƣớng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về hệ thống chuyển số gián tiếp

Hệ thống chuyển số gián tiếp (shift-by-wire) là một công nghệ hiện đại trong lĩnh vực ô tô, cho phép điều khiển hộp số mà không cần sử dụng các cơ cấu cơ khí truyền thống. Công nghệ này sử dụng các cảm biến và động cơ điện để thực hiện việc chuyển số, mang lại nhiều lợi ích như giảm trọng lượng, tăng độ chính xác và khả năng điều khiển từ xa. Việc nghiên cứu và phát triển hệ thống này tại HCMUTE không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa công nghệ ô tô mà còn mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ trong giao thông thông minh. Theo nghiên cứu, hệ thống này có thể được điều khiển thông qua mạng không dây 3G, cho phép người dùng thực hiện việc chuyển số từ xa một cách dễ dàng và hiệu quả.

1.1. Lý do chọn đề tài

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ ô tô và nhu cầu ngày càng cao về an toàn và tiện ích trong việc điều khiển xe đã thúc đẩy việc nghiên cứu hệ thống chuyển số gián tiếp. Đề tài này không chỉ mang tính ứng dụng cao mà còn góp phần vào việc nâng cao chất lượng giao thông và an toàn cho người sử dụng. Việc áp dụng công nghệ điều khiển từ xa trong ô tô sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và tăng cường khả năng giám sát, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp.

II. Cơ sở lý thuyết về hệ thống chuyển số gián tiếp

Hệ thống chuyển số gián tiếp (shift-by-wire) hoạt động dựa trên nguyên lý thay thế các cơ cấu cơ khí bằng các cảm biến điện tử và động cơ điện. Hệ thống này cho phép điều khiển hộp số thông qua tín hiệu điện, giúp tăng cường độ chính xác và giảm thiểu thời gian phản hồi. Theo nghiên cứu, việc sử dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của xe mà còn tạo ra những trải nghiệm lái xe mới mẻ cho người dùng. Hệ thống này có thể được tích hợp với các công nghệ khác như cảm biến haptics để cung cấp phản hồi xúc giác cho người lái, từ đó nâng cao trải nghiệm điều khiển xe.

2.1. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống

Hệ thống chuyển số gián tiếp mang lại nhiều ưu điểm như giảm thiểu trọng lượng, tăng độ chính xác và khả năng điều khiển từ xa. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý đến một số nhược điểm như độ tin cậy của hệ thống phụ thuộc vào chất lượng của các cảm biến và mạng không dây. Việc nghiên cứu và phát triển hệ thống này cần phải cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong thực tế.

III. Ứng dụng công nghệ trong hệ thống chuyển số gián tiếp

Công nghệ chuyển số gián tiếp không chỉ được ứng dụng trong ô tô mà còn có thể mở rộng ra nhiều lĩnh vực khác như giao thông thông minh và tự động hóa. Việc áp dụng công nghệ này trong các phương tiện giao thông sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý và điều khiển giao thông, đồng thời giảm thiểu tai nạn và ùn tắc. Hệ thống này cũng có thể được tích hợp với các công nghệ khác như GPS và cảm biến để cung cấp thông tin chính xác về vị trí và tình trạng của xe, từ đó hỗ trợ người dùng trong việc điều khiển và giám sát xe từ xa.

3.1. Tính khả thi và triển vọng phát triển

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, hệ thống chuyển số gián tiếp có tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu suất và an toàn cho các phương tiện giao thông. Việc nghiên cứu và phát triển hệ thống này tại HCMUTE không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn mở ra hướng đi mới cho tương lai của ngành công nghiệp ô tô. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa hệ thống và nâng cao tính năng điều khiển từ xa, từ đó tạo ra những sản phẩm chất lượng cao phục vụ cho người tiêu dùng.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu và phát triển hệ thống chuyển số gián tiếp cho ô tô từ xa