Nghiên cứu hệ thống ga điện tử điều khiển ô tô từ xa

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan và lí do chọn đề tài

1.2. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc

1.3. Các kết quả nghiên cứu nước ngoài

1.4. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

1.4.1. Mục đích nghiên cứu

1.4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu

1.5. Đối tƣợng nghiên cứu

1.6. Điểm mới của đề tài

1.7. Giới hạn đề tài

1.8. Phƣơng pháp nghiên cứu và kế hoạch thực hiện

1.8.1. Phương pháp nghiên cứu

1.8.2. Kế hoạch thực hiện

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Chức năng của bƣớm ga

2.1.1. Hệ thống ga trực tiếp

2.1.2. Hệ thống điều khiển ga gián tiếp

2.1.2.1. Mô đun chân bàn đạp ga điện tử

2.1.2.2. ECU điều khiển

2.1.2.3. Ưu và nhược điểm

2.1.2.4. Hệ thống ga gián tiếp từ xa

2.1.2.5. Các hệ thống ga được so sánh qua bảng sau

2.1.2.6. Tình hình các hãng đầu tư nghiên cứu hệ thống ga gián tiếp

2.1.2.7. Các vấn đề khó khăn đặt ra khi thiết kế hệ thống ga gian tiếp

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

2.2.1. Ứng dụng của công nghệ Haptics

2.2.1.1. Ứng trên ô tô

2.2.1.2. Ứng dụng haptic trong robot giống người

2.2.1.3. Ứng dụng haptic trong y tế

2.2.1.4. Haptic cho người mù

2.2.1.5. Ứng dụng haptic trong công nghệ thông tin

2.3. Giới thiệu phần mềm LabVIEW

2.3.1. Ứng dụng LabVIEW trong thực tế

2.3.2. Lập trình với LabVIEW

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

2.4.1. Khái niệm về thuật toán PID

2.4.2. Điều khiển vị trí động cơ bằng thuật toán PID

2.5. Lí thuyết điều khiển từ xa

2.5.1. Giới thiệu về mạng không dây

2.5.2. Tiêu chuẩn mạng không dây hiện nay

2.5.3. Kỹ thuật truyền tín hiệu trong mạng không dây

2.5.3.1. DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum

2.5.4. Truyền dữ liệu qua sóng vô tuyến mạng 3G

2.5.4.1. Khái niệm mạng 3G

2.5.4.2. Các thiết bị cần thiết để kết nối 3G

2.5.4.3. Thuật toán điều khiển từ xa qua mạng 3G

2.5.4.3.1. Chương trình truyền dữ liệu từ máy Server

2.5.4.3.2. Chương trình nhận dữ liệu từ máy Client

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ LẬP TRÌNH CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GA GIÁN TIẾP TỪ XA

3.1. Thiết kế phần cứng

3.1.1. Giới thiệu sơ đồ hệ thống điều khiển ga 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 cơ khí hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa

3.1.4. Bộ cảm biến đo tốc độ Encoder

3.2. Xây dựng phần mềm hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa

3.2.1. Giới thiệu chung các bộ phận của hệ thống ga gián tiếp từ xa

3.2.1.1. Bàn đạp ga

3.2.1.2. Laptop dùng cho server và Client

3.2.1.3. Giới thiệu card USB HDL 9090

3.2.1.4. Chọn động cơ điện một chiều điều khiển hệ thống ga

3.2.2. Thiết kế phần điện của mô hình

3.2.2.1. Mạch điện được thiết kế điều khiển trong nhà

3.2.2.2. Mạch điện điều khiển ga được điều khiển gián tiếp

3.2.3. Thuật toán và lập trình hệ thống điều khiển ga

3.2.3.1. Giới thiệu lưu đồ thuật toán cho hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa

3.2.3.2. Thiết kế phần mềm

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

4.1. Kịch bản thử nghiệm và kết quả thử

4.1.1. Kịch bản thực nghiệm

4.1.2. Kết quả thực nghiệm

4.1.3. Đường đặc tuyến của ga và đo thời gian trễ của hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa qua đường đặc tuyến

4.2. Đo thời gian trễ của hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa bằng thuật toán

4.2.1. Thuật toán tính thời gian trễ trên hệ thống điều khiển ga gián tiếp từ xa

4.2.2. Thuật toán đo thời gian trễ

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phụ lục A: Một số khối (hàm thức) phổ biến trong của LabVIEW

A1. Cấu trúc một số vòng lặp

A2. Một số hàm Delay thời gian. Cách lấy các hàm tính toán và so sánh

Phụ lục B: Thuật toán PID và ứng dụng vào điều khiển động cơ DC

B1. Khái niệm về thuật toán PID

B2. Các lưu ý khi thiết kế bộ điều khiển PID

B3. Điều khiển vị trí động cơ bằng thuật toán PID

B3.1. Điều khiển vị trí động cơ DC khâu P

B3.2. Điều khiển vị trí động cơ DC bằng khâu PI

B3.3. Điều khiển vị trí động cơ DC bằng khâu PID

I. Tổng quan về nghiên cứu hệ thống ga điện tử điều khiển ô tô từ xa

Hệ thống ga điện tử điều khiển ô tô từ xa đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghệ ô tô. Với sự phát triển của công nghệ thông tin và tự động hóa, việc điều khiển ô tô từ xa không chỉ mang lại sự tiện lợi mà còn nâng cao tính an toàn cho người sử dụng. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc phát triển và cải tiến hệ thống ga điện tử, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

1.1. Lịch sử phát triển hệ thống ga điện tử

Hệ thống ga điện tử đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ những năm 1980. Ban đầu, hệ thống này chỉ được áp dụng cho một số mẫu xe cao cấp. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ, ngày nay nó đã trở thành tiêu chuẩn cho hầu hết các loại xe.

1.2. Tầm quan trọng của hệ thống ga điện tử trong ô tô

Hệ thống ga điện tử không chỉ giúp cải thiện hiệu suất động cơ mà còn tăng cường an toàn giao thông. Nó cho phép điều khiển chính xác hơn, giảm thiểu độ trễ và tăng cường khả năng phản ứng của xe trong các tình huống khẩn cấp.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hệ thống ga điện tử

Mặc dù hệ thống ga điện tử mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số vấn đề và thách thức cần được giải quyết. Độ trễ trong việc truyền tín hiệu qua mạng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Ngoài ra, việc đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống cũng là một thách thức lớn.

2.1. Độ trễ trong truyền tín hiệu

Độ trễ trong việc truyền tín hiệu qua mạng 3G có thể gây ra sự chậm trễ trong phản ứng của hệ thống ga. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát tốc độ của xe, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp.

2.2. An toàn và độ tin cậy của hệ thống

Đảm bảo an toàn cho người sử dụng là một yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống ga điện tử. Các biện pháp bảo mật cần được áp dụng để ngăn chặn các cuộc tấn công từ xa có thể gây nguy hiểm cho người lái.

III. Phương pháp nghiên cứu hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp hiện đại để phát triển hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa. Các công nghệ như cảm biến, mạng không dây và thuật toán điều khiển sẽ được áp dụng để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

3.1. Sử dụng cảm biến trong hệ thống

Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu và điều khiển hệ thống ga. Chúng giúp theo dõi tốc độ và vị trí của bướm ga, từ đó cải thiện độ chính xác trong việc điều khiển.

3.2. Ứng dụng mạng không dây

Mạng không dây, đặc biệt là mạng 3G, cho phép truyền tải dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Điều này giúp giảm thiểu độ trễ trong việc điều khiển từ xa và nâng cao trải nghiệm người dùng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa có thể hoạt động hiệu quả với độ trễ tối thiểu. Các thử nghiệm thực tế đã chứng minh rằng hệ thống này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và an toàn cho người lái.

4.1. Thử nghiệm độ trễ của hệ thống

Các thử nghiệm cho thấy độ trễ trong việc truyền tín hiệu qua mạng 3G là chấp nhận được, cho phép người lái kiểm soát xe một cách hiệu quả.

4.2. Ứng dụng trong thực tế

Hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa đã được áp dụng trong một số mẫu xe mới, mang lại trải nghiệm lái xe an toàn và tiện lợi hơn cho người sử dụng.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai

Nghiên cứu về hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghệ ô tô. Tuy nhiên, vẫn cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ tin cậy và an toàn của hệ thống. Hướng nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và cải tiến thuật toán điều khiển.

5.1. Đề xuất hướng nghiên cứu mới

Nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các thuật toán điều khiển thông minh hơn, giúp cải thiện khả năng phản ứng của hệ thống ga điện tử.

5.2. Tích hợp công nghệ mới

Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy có thể giúp nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống ga điện tử điều khiển từ xa.

Luận văn thạc sĩ về hệ thống ga điện tử phục vụ điều khiển ô tô từ xa