Đồ án tốt nghiệp - Nghiên cứu động lực học và điều khiển hệ thống cân bằng điện tử ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Tên đề tài

NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC VÀ ĐIỀU KHIỂN
HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ Ô TÔ

SVTH:

TRẦN THANH SANG

MSSV: 17145350
SVTH:

PHẠM NGUYỄN MINH KHANG

MSSV: 17145307
GVHD: THS. DƯƠNG TUẤN TÙNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TP. HỒ CHÍ MINH

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. PHẠM NGUYỄN MINH KHANG

MSSV: 17145307

(E-mail: [email protected] Điện thoại: 0396793792)
2. TRẦN THANH SANG

MSSV: 17145350

(E-mail: [email protected] Điện thoại: 0967516441)
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Khóa: 2017

Lớp: 171451B

1. Tên đề tài
Nghiên cứu động lực học và điều khiển hệ thống cân bằng điện tử ô tô
2. Nhiệm vụ đề tài
-

Hiểu rõ được khái niệm, cấu tạo và hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP.

-

Phân tích động lực học hệ thống cân bằng điện tử dựa trên phân tích động lực học hệ
thống phanh và hệ thống lái.

-

Nghiên cứu phương pháp điều khiển hệ thống ESP dựa trên các sơ đồ và các phương
trình toán học.

-

Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống ESP bằng công cụ MathWorks.

3. Sản phẩm của đề tài
-

1 bản thuyết minh đề tài PDF, 1 bản thuyết trình đề tài PPT.

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 29/03/2021
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 24/08/2021
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

i

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn: Ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên 1: PHẠM NGUYỄN MINH KHANG

MSSV: 17145307

Họ và tên sinh viên 2: TRẦN THANH SANG

MSSV: 17145350

Tên đề tài: Nghiên cứu động lực học và điều khiển hệ thống cân bằng điện tử ô tô
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: GV.ThS Dương Tuấn Tùng
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
......................................................................
...

...
Ố MÔ PHỎNG
Bảng I.1. Các thông số xe và thông số mô phỏng
(Dựa trên các thông số sử dụng trong các khối động học xe của Matlab/Simulink)

Ký hiệu

Giá trị

????

1181 kg

Khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm xe

???? = ℓ????

1,515 m

Khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm xe

???? = ℓ????

1,504 m

Độ cứng lốp trước khi vào cua

????????????

15000 N/rad

Độ cứng lốp sau khi vào cua

????????????

35000 N/rad

Bề ngang cơ sở trục xe

ℓ????

1,922 m

−????????

−100????

????

0

????????

0,309 m

Tên
Khối lượng xe

Đạo hàm bề mặt trượt ????̇ bộ điều khiển dựa
trên phanh vi sai
Hằng số được sử dụng để xác định bề mặt
trượt cho bộ điều khiển dựa trên phanh vi sai
Bán kính bánh xe

II.

CÁC KHỐI TRONG SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ NHIỆM VỤ CỦA CHÚNG

Khối tạo vận tốc và góc lái mong muốn

Hình II.1. Khối tạo vận tốc và góc lái mong muốn

Nhiệm vụ khối: Tạo vận tốc dọc, và góc lái (vô lăng) mong muốn.
Bên trong Khối tạo vận tốc và góc lái mong muốn là Khối tạo vận tốc dọc mong muốn và
Khối tạo góc đánh lái.
76

Hình II.2. Bên trong Khối tạo vận tốc và góc lái mong muốn

Hình II.3. Giao diện lựa chọn vận tốc khi vào cua

Khối người lái

Hình II.4. Khối người lái

Hình II.5. Bên trong Khối người lái

Ta có thể thay đổi kết cấu lái cũng như thông số trong Khối lái dọc (Longitudinal Driver)
77

Hình II.6. Bên trong Khối lái dọc

Nhiệm vụ Khối người lái: Dựa trên tốc độ phản hồi của vận tốc xe và vận tốc xe yêu cầu
để tạo lệnh tăng tốc (gia tốc).
Khối môi trường

Hình II.7. Khối môi trường

Hình II.8. Bên trong Khối môi trường

Nhiệm vụ khối Khối môi trường: Dùng để nhập hệ số bám. Kí hiệu: mu
78

Khối xe

Hình II.9. Khối xe

Bên trong Khối xe có nhiều khối con:

Hình II.10. Cụm Khối động cơ

Hình II.11. Cụm khối Lái, Hộp số, Truyền động và Phanh

79

Hình II.12. Khối thân xe, Hệ thống treo, Bánh xe

Nhiệm vụ Khối xe: Thực hiện mô phỏng xe từ tín hiệu điều khiển và môi trường, đồng thời
trả tín hiệu cảm biến về bộ điều khiển.
Khối hình ảnh

Hình II.13. Khối hình ảnh

Nhiệm vụ Khối hình ảnh: thể hiện một số thông số hoạt động của xe như: tốc độ xe, tốc độ
động cơ, gia tốc ngang, góc lái vô lăng… thể hiện mô hình xe chạy trên đường thử.

80

Hình II.14. Bên trong Khối hình ảnh

Hình II.15. Bên trong Khối hình ảnh

81

Khối điều khiển

Hình II.16. Khối điều khiển

Nhiệm vụ: Chứa các khối điều khiển Động cơ, Hộp số, ESP, … nhận các tín hiệu từ cảm
biến truyền về sau đó tính toán và gửi tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu thực hiện trên xe
như bánh xe, phanh, …

Hình II.17. Bên trong Khối điều khiển

82