Đồ án tốt nghiệp - Nghiên cứu và mô phỏng hệ thống treo chủ động sử dụng bộ điều khiển SMC TMH 1 XBM

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Tên đề tài

NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO CHỦ
ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN SMC TRÊN MÔ
HÌNH ½ XE BẰNG MATLAB/SIMULINK

GVHD: Th.S DƯƠNG NGUYỄN HẮC LÂN
SVTH: NGUYỄN MINH NHẬT
MSSV: 20145567
SVTH: LÊ MINH DUY
MSSV: 20145476

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2024

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TP. Hồ Chí Minh, ngày ….. tháng ..… năm ……

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Minh Nhật

MSSV: 20145567

(E-mail: [email protected]

2. Lê Minh Duy

Điện thoại: 0347474136)

MSSV: 20145476

(E-mail: [email protected]

Điện thoại: 0374111953)

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Khóa: K20

Lớp: 20145CL2A

1. Tên đề tài
Nghiên cứu, mô phỏng hệ thống treo chủ động sử dụng bộ điều khiển SMC trên mô hình
½ xe bằng Matlab/Simulink
2. Nhiệm vụ đề tài
- Tổng quan về đề tài
- Tìm hiểu mô hình hệ thống treo ¼ xe, từ đó phát triển lên mô hình hệ thống treo ½ xe
- Thiết kế bộ điều khiển SMC cho hệ thống treo chủ động
- Mô phỏng hệ thống treo chủ động bằng phần mềm Matlab/Simulink
- Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng
3. Sản phẩm của đề tài
- Một quyển thuyết minh đề tài
- Các file thuyết minh và các kết quả mô phỏng
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 20/02/2024
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/05/2024
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.
HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ môn: Ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Nhật

MSSV: 20145567 Hội đồng…………

Họ và tên sinh viên: Lê Minh Duy

MSSV: 20145476 Hội đồng…………

Tên đề tài: Nghiên cứu, mô phỏng hệ thống treo chủ động sử dụng bộ điều khiển SMC trên
mô hình ½ xe bằng Matlab/Simulink
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Dương Nguyễn Hắc Lân
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
....................................................................
...

...
um2str(cdmax)])
disp([giá trị biến dạng lốp sau lớn nhất của HTT bị động là: ,num2str(bdmax)])
plot(x,y,r,x1,y1,-.b,LineWidth,1.5)
xlabel(Thoi gian (s))
ylabel(Do bien dang (m))
title(Do thi bien dang lop xe cau sau)
legend(Chu dong,Bi dong)
dothi12.m
% đồ thị lực của cơ cấu chấp hành cầu trước
x=out.luccautruoc.time
y=out.luccautruoc.signals.values
data=abs(y)
luc=max(data)
disp([giá trị lực chấp hành lớn nhất cầu trước của HTT chủ động là: ,num2str(luc)])
plot(x,y,b,LineWidth,1.5)
xlabel(Thoi gian (s))
ylabel(Luc (N))
title(Do thi luc cua co cau chap hanh cau truoc)
dothi13.m
% đồ thị lực của cơ cấu chấp hành cầu sau
x=out.luccausau.time
y=out.luccausau.signals.values
data=abs(y)
luc=max(data)
disp([giá trị lực chấp hành lớn nhất cầu saucủa HTT chủ động là: ,num2str(luc)])
plot(x,y,b,LineWidth,1.5)
xlabel(Thoi gian (s))
78

ylabel(Luc (N))
title(Do thi luc cua co cau chap hanh cau sau)
dothi14.m
% đồ thị biên dạng mặt đường
x=out.matduong.time
y=out.matduong.signals.values
plot(x,y,black,LineWidth,1.5)
xlabel(Thoi gian (s))
ylabel(Map mo (m))
title(Do thi bien dang mat duong)
dothi15.m
% đồ thị biên dạng mặt đường ở bánh trước và bánh sau
x=out.matduong.time
y=out.matduong.signals.values
x1=out.matduong1.time
y1=out.matduong1.signals.values
plot(x,y,x1,y1,LineWidth,1.5)
xlabel(Thoi gian (s))
ylabel(Map mo (m))
title(Do thi bien dang mat duong)
legend(Banh truoc,Banh sau)
dothi16.m
% đồ thị tín hiệu đặt
x=out.matduong.time
y=out.matduong.signals.values
x1=out.tinhieudat.time
y1=out.tinhieudat.signals.values
plot(x,y,k,x1,y1,r,LineWidth,1)
xlabel(Thoi gian (s))
79

ylabel(Chuyen vi (m))
legend(Mat duong,Tin hieu dat)
❖ Các chương trình của bộ điều khiển SMC
function Uz = SMC(x1d_dot2,x1d_dot,x1d,Fz,x1,x2)
% các hệ số được chọn dương
lamda1=10
k1=10
n1=1
% khối lượng thân xe [kg]
ms=730
% sai số e1
e1=x1-x1d
% đạo hàm sai số e1
e1_dot=x2-x1d_dot
% mặt trượt
s1=e1_dot+lamda1*e1
% phương trình luật điều khiển Uz
Uz = Fz+ms*(x1d_dot2-lamda1*e1_dot-k1*s1-n1*tanh(s1))
function Up = SMC(x3d_dot2,x3d_dot,x3d,Fp,x3,x4)
% các hệ số đượcc chọn dương
lamda3=10
k3=10
n3=1
% mô men quán tính thân xe [kg.m^2]
I=2460
% sai số e3
e3=x3-x3d
80

% đạo hàm sai số e3
e3_dot=x4-x3d_dot
% mặt trượt
s3=e3_dot+lamda3*e3
% phương trình luật điều khiển Uphi
Up = Fp+I*(x3d_dot2-lamda3*e3_dot-k3*s3-n3*tanh(s3))

81