1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu, thiết kế giao diện điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi,đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

51 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu, thiết kế giao diện điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi
Tác giả Phạm Ngọc Duy
Trường học Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Cơ Sở II
Chuyên ngành Kỹ thuật Ô tô, Công nghệ Thông tin
Thể loại Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên
Định dạng
Số trang 51
Dung lượng 1,91 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I (2)
    • 1.1. L ịch sử hình thành giữa kết nối 3D và thiết bị ngoại vi (2)
    • 1.2. Các ứng dụng của kết nối 3D và thiết bị ngoại vi hiện nay (2)
    • 1.3. Tương lai của lĩnh vực nghiên cứu (2)
  • CHƯƠNG II (2)
    • 2.4. Gi ới thiệu về điều khiển ô tô (20)
    • 2.5. Lý thuy ết về điều khiển hệ thống lái (21)
      • 2.2.1. C ấu tạo chung của hệ thống lái (3)
      • 2.2.2. Nguyên lý điều khiển hệ thống lái cơ khí (3)
      • 2.2.3. Nguyên lý điều khiển hệ thống lái có trợ lực (3)
    • 2.6. Động lực học quay vòng của hệ thống lái (23)
  • CHƯƠNG III (2)
    • 3.5. Gi ới thiệu phần mềm labview và phần mềm solidworks (25)
      • 3.1.1. Gi ới thiệu về phần mềm labview (25)
      • 3.1.2. Gi ới thiệu về phần mềm solidworks (4)
      • 3.1.3. Các ph ần mềm đi kèm (4)
      • 3.1.4. Gi ới thiệu về card USB-HDL 9090 (4)
    • 3.2. Thi ết kế mô hình ô tô 3D, hệ thống lái bằng phần mềm solidworks 2014 22 3.6. K ết nối giữa phần mềm labview và solidworks (4)
    • 3.7. Giao ti ếp, điều khiển khối 3D qua mô hình hệ thống lái (46)

Nội dung

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ ẢO BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI VI Research, interface design motion control of virtual automotive peripherals Phạm Ngọc Duy Trường

Trang 1

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ ẢO BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI VI

Research, interface design motion control of virtual automotive peripherals

Phạm Ngọc Duy Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải – Cơ Sở II

Gmail: Hunterckot51@gmail.com TÓM TẮT

Công nghệ điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị

ngoại vi hiện nay đã mở ra một phương pháp mới

trong ứng dụng kỹ thuật hứa hẹn sẽ mang lại một

lợi ích to lớn cho con người Công nghệ này thực

chất là tích hợp của nhiều công nghệ truyền thống

khác nhau trong một thể thống nhất, và được cấu

thành từ các modul như cơ khí, điện và điện tử, khí

nén và thủy lưc cũng như các phàn tử điều khiển

(sensor – cảm biến đo lường, actuator – điều khiển

và điều chỉnh), các phần mềm tin học các sản

phẩm được tạo ra phải là một thể thống nhất và có

ảnh hưởng nhất định lẫn nhau Từ nhu cầu phát

triển của sản phẩm cần sự tích hợp của công nghệ

liên nghành cơ khí, điện điện tử công nghệ thông

tin và điều khiển hệ thống Những hệ thống này đã

chuyển từ hệ cơ điện với các phần điện và cơ khí

khí riêng rẽ sang hệ cơ điện tích hợp các bộ cảm

biến, các cơ cấu chấp hành, các mạch điện tử số Sự

tích hợp này đã tạo nên nhiều sản phẩm mới và

cung cấp giải pháp, tăng hiệu quả và tính năng của

thiết bị công nghiệp và dân dụng trong tương lai,

sự phát triển của công nghệ điều khiển mô hình 3D

bằng thiết bị ngoại vi sẽ được thúc đẩy bởi sự phát

triển của các lĩnh vực có liên quan, sự phát triển

nhanh chóng của các ngành này sẽ giúp tăng tốc độ

phát triển của các sản phẩm thông minh Chúng ta

có thể hi vọng vào những tiến bộ trong lĩnh vực

điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi có thể

đem lại lợi ích cho những lĩnh vực khác như chế tạo

máy công cụ, công nghệ sản xuất ô tô, phụ tùng, robot, y học, quân sư

Trong đề tài này chúng em nêu một phần ứng dụng của lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi trong hệ thống lái của xe ô tô Bằng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng chúng em bước đầu nghiên cứu ứng dụng của lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi để giải quyết bài toán quay vòng Bên cạnh đó tiếp cận được với các phần mềm thiết kế 3D và phần mềm lập trình kết nối và điều khiển

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ và phát triển, đặc biệt là những thành tựu điện-điện tử và các phần mềm mô phỏng - lập trình tự động hóa đã giúp mở ra nhiều hướng thiết kế chế tạo ôtô mới mà trong đó điển hình là việc ứng dụng công nghệ điều khiển gián tiếp (by-wire technology) trên xe ôtô như trong các hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống điều khiển động cơ… Công nghệ này là một bước đột phá trong lĩnh vực thiết kế ôtô, nó mang lại cho người điều khiển những lợi ích đặc biệt Tuy nhiên ở Việt Nam nó còn ít được quan tâm tới, vì vậy đề tài “ Nghiên cứu , thiết kế giao diện điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi” nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng công nghệ điều khiển hệ thống lái , góp phần phát triển cho nên công nghiệp ôtô của nước ta

Trang 2

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

• Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này, chúng

em muốn thực hiện được mục tiêu đề ra như

sau:

• Nghiên cứu việc điều khiển chuyển động ô tô

ảo bằng thiết bị ngoại vi

• Thiết kế giao diện điều khiển ô tô ảo bằng

thiết bị ngoại vi

3 Các nhiệm vụ và yêu cầu của đề tài

• Thiết kế hệ thống lái ảo

• Lập trình giao diện điều khiển chuyển động

• Lựa chọn thiết bị điều khiển ngoại vi

• Điều khiển chuyển động giữa thiết bị ngoại vi

và ô tô ảo

4 Cấu trúc của đề tài

Cấu trúc đề tài nghiên cứu khoa học gồm ba

chương cụ thể như sau:

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN GIỮA KẾT NỐI 3D

VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI

CHƯƠNG II: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIAO

TIẾP GIỮA MÔ HÌNH 3D Ô TÔ VÀ THIẾT BỊ

NGOẠI VI

CHƯƠNG III: KẾT NỐI, ĐIỀU KHIỂN HỆ

THỐNG LÁI 3D BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI VI

KẾT LUẬN

C HƯƠNG I TỔNG QUAN GIỮA KẾT NỐI 3D VÀ

THIẾT BỊ NGOẠI VI

1.1 Lịch sử hình thành giữa kết nối 3D và thiết

bị ngoại vi

Sự xuất hiện của linh kiện bán dẫn trong những

năm 50 và các máy tính điện tử số trong những

năm 70 đã tạo ra những ghép nối tương quan giữa

kỹ thuật cơ khí với điện tử, điều khiển và công nghệ

thông tin cùng với đó là sự ra đời của những

chương trình, phần mềm giúp cho con người có thể

tương tác với những chiếc máy tính của mình dễ

dàng hơn Vào những thập niên 80 Những phần

thiết bị ngoại vi và điều khiển các hệ thống điện tử cũng từ đó được lập trình Từ đó việc lập trình điều khiển, mô phỏng trên các phần mềm đã thay thế dần những mô phỏng cơ khí nhiều tốn kém Việc thiết kế mô phỏng trên các phần mềm và thu nhận tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi sẽ đem đến cho đội ngũ thiết kế, xây dựng, chế tạo, bán hàng và tiếp thị khả nằng khám phá thực sự một sản phẩm hoàn chỉnh trước khi nó được tạo ra Các kỹ sư và nhà khoa học sử dụng chế tạo mẫu kĩ thuật khác nhau trước khi tốn chi phí để chế tạo mẫu vật thật

1.2 Các ứng dụng của kết nối 3D và thiết bị ngoại vi hiện nay

Với công nghệ điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi có rất nhiều ứng dụng hữu ích trong y học, quân sự, giáo dục và đào tạo, giải trí, game Ví dụ: trong y học tạo ra thiết bị phẫu thuật, trong công nghiệp điều khiển rô bốt từ xa, trong giáo dục và đào tạo thì thực hành lái xe ô tô

và cavs loại xe công nghiệp ảo

1.3 Tương lai của lĩnh vực nghiên cứu

Trong tương lai việc điều khiển các mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi sẽ được áp dụng với những nhiệm vụ lớn hơn, áp dụng rộng rãi hơn Và nhờ vào sự p hát triển này tạo ra những mối liên kêt của các lĩnh vực liên quan, và sự phát triển này sẽ giúp tăng tốc độ phát triển của các sản phẩm thông minh Chúng ta có thể hi vọng vào những tiến bộ trong lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại

vi có thể đem lại lợi ích cho những lĩnh vực khác như chế tạo máy công cụ, công nghệ sản xuất ô tô, phụ tùng, robot, y học, quân sư Ngày nay việc điều khiển các mô hình 3D bằng các thiết bị ngoại

vi đang dần phổ biến ở việt nam khi nền công nghiệp của chúng ta đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ đối với một quốc gia đang phát triển như chúng ta việc áp dụng công nghệ này sẽ mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích về mặt kinh tế, giáo dục và quân sự các kĩ sư các nhà thiết kế sẽ tạo tra được những cố máy mà không cần tốn nhiều thời

Trang 3

triển mạnh mẽ của nền công nghiệp giáo dục của

v iệt nam và cũng như của thế giới

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIAO TIẾP

GIỮA MÔ HÌNH 3D Ô TÔ VÀ THIẾT

BỊ NGOẠI VI

2.1 Giới thiệu về điều khiển ô tô

Điều khiển ô tô là một loạt các hoạt động của

con người tác đông lên ô tô để cho ô tô chuyển

động được an toàn và liên tục, thông qua các cơ cấu

và hệ thống của ô tô như hệ thống lái, hệ thống

phanh, ly hợp, hộp số và hệ thống cung cấp nhiên

liệu của ô tô Và chịu sự ảnh hưởng trực tiếp của

thời tiết, điều kiện đường xá và sức khỏe của người

điều khiển ô tô

2.2 Lý thuyết về điều khiển hệ thống lái

2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống lái

2.2.2 Nguyên lý điều khiển hệ thống lái cơ khí

2.2.3 Nguyên lý điều khiển hệ thống lái có trợ lực

2.3 Động lực học quay vòng của hệ thống lái

Theo lý thuyết ô tô ta có để ô tô quay vòng

không bị trượt thì điều kiện cần và đủ là các bánh

xe phải cùng quay quanh một tâm O Khi quay

vòng các bánh xe dẫn hướng quay cùng với ngỗng

quay nhưng ngỗng quay nằm trong dầm cầu trước

chỉ quay quanh trục của nó mà không di chuyển vị

trí của nó Quan hệ giữa các ngỗng quay nhờ hình

thang lái mà ta gọi là hình thang lái đan tô Trên

hình 2.2 Ta có các góc α > β Hình thang lái có

nhiệm vụ đảm bảo cho hai bánh dẫn hướng quay

với các góc α và β theo quan hệ không đổi đảm bảo

quay vòng không trượt sau:

Hình 2.4 : Động lực học quay vòng của ô tô

L là chi ều dài cơ sở của ô tô

B là kho ảng cách giữa tâm cảu các ngỗng quay

α là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài

β là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong

Phương trình trên chưa kể đến độ biến dạng bên của các bánh xe Để khi ô tô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa α và β

v ẫn giữ được như công thức trên thì dạng hình thang lái đan tô phải hoàn toàn xác định Trong thực tế hình thang lái đan tô không thể hoàn toàn thỏa mãn quan hệ trong công thức vì vậy chúng ta thường chọn một quan hệ cơ cấu lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết ít nhất trong quá trình tính toán ở bài thiết kế này dựa vào xe tham khảo chúng

ta chọn loại dẫn động loại 6 khâu khớp cho tính toán

CHƯƠNG III ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI 3D BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI VI

3.1 Giới thiệu phần mềm LabVIEW và phần mềm solidworks

3.1.1 Giới thiệu phần mềm LabVIEW

Phần mềm LabVIEW được phát triển bởi công ty National Intrument (NI) của Hoa Kỳ, LabVIEW là từ viết tắt của cụm từ Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench

Về bản chất phần mềm LabVIEW là một môi trường để lập trình cho ngôn ngữ lập trình đồ họa, hay còn gọi là ngôn ngữ lập trình G (Graphic)

Giao diện chính của LabVIEW bao gồm hai cửa sổ chính là Front Panel và Block Diagram Đây là hai

Trang 4

Mọi thao tác của người lập trình đều được thực hiện

trên hai cửa sổ này

Cửa sổ Front Panel (FP) còn được gọi là giao

diện người dùng Đây là nơi mà ta có thể thiết lập

các thông số đầu vào của một ứng dụng nào đó và

quan sát được kết quả sau khi thực hiện

Cửa sổ Block Diagram (BD) là cửa sổ có nhiệm

vụ hiển thị các thuật toán mà người lập trình viết ra

bao gồm các hàm toán học (cộng, trừ, nhân, chia,

lũy thừa ), các hàm lặp( For, While), các hàm tạo

trễ… Hay nói cách khác Block Diagram chứa

những thuật toán nhằm giải quyết, điều khiển ứng

dụng Kết quả của của những thuật toán này sau đó

được hiển thị trên Front Panel Các hàm tính toán

có liên quan trong cửa sổ BD được nối với nhau

bằng dây dẫn theo kiểu truyền tín hiệu Đây cũng là

một ưu điểm của LabVIEW so với các phần mềm

khác ở tính trực quan, dễ làm việc

3.1.2 Giới thiệu về phần mềm solidworks

Solidworks được mọi người biết đến là một

chương trình 3D CAD (Computer Aided Design)

thuộc lĩnh vực cơ khí chạy trên nền Microsoft

Windows và được phát triển bởi công ty Dassault

Systèmes Solidworks thuộc tập đoàn Dassault

Systèmes của pháp Phần mềm này có ưu điểm là

giao diện đẹp, thân thiện, khả năng thiết kế nhanh

hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự sắp

xếp và bố trí các toolbar một cách có hệ thống và

hợp lý Mặt khác phần mềm này không có nhiều

modul như các phần mềm khác như catia hay

unigraphics vốn là những phần mềm lớn thiết kế

trong nhiều lĩnh vực như ô tô, hàng không, điện tử,

Solidworks được sử dụng nhiều trong cơ khí

chính xác , điện tử, ô tô, thiết kế cơ khí, tạo khuôn,

thiết kế kim loại tấm, nói chung

Cấu trúc của phần mềm solidworks gồm ba

phần bao gồm part, Assembly, Drawing Trong đó

Part dùng để thiết kế các chi tiết 3D còn Assembly

là nơi sau khi có được các bản vẽ thiết kế 3D chúng

ta có thể chọn Assembly để lắp ghép các chi tiết

diễn các hình chiếu, mặt cắt từ các bản vẽ chi tiết 3D hay bản vẽ lắp đã có ở hai phần trên

3.1.3 Các phần mềm đi kèm

NI- VISA 4.2 hoặc cao hơn

Modul liên kết giữa solidwork và labVIEW NI Softmotion Module 2012 sp1

3.1.4 Gi ới thiệu về card USB- HDL 9090

Card USB HDL 9090 là card thu thập dữ liệu và xuất tín hiệu điều khiển đa năng thế hệ tiếp theo của HDL 9001 Ngoài

các chức năng đã có trên HDL 9001 như thu thập tín hiệu từ cảm biến, điều khiển ON/OFF, điều chế xung PWM v v HDL 9090 còn có chức năng Digital Input giúp bạn ứng dụng linh hoạt hơn Với tính năng vượt trội như tốc độ cao ADC cao hơn 5 lần và chính xác hơn 4 lần so với HDL 9001, card HDL 9090 là lựa chọn tối ưu cho ứng dụng thu thập

dữ liệu và điều khiển.

3.2 Thiết kế mô hình ô tô 3D, hệ thống lái bằng phần mềm solidworks 2014

Dựa trên các kết cấu của hệ thống lái trên xe du lịch hiện nay chúng ta chọn hệ thống lái trục vít con lăn cho quá trình thiết kế và mô phỏng Quá trình thiết kế và mô phỏng chúng ta sử dụng phần mềm solidworks 2014 Trong quá trình trình mô phỏng

cơ cấu lái sẽ tách rời vô lăng lái, trục chính sẽ được loại bỏ hệ thống lái sẽ bao gồm vô lăng lái, động

cơ điện, encoder, thanh răng, bánh răng, rotuyl, càng chữ A, đầu thanh nối bên,

Sau khi vẽ xong chúng ta sẽ có được các chi tiết của một hệ thống lái không trục lái như sau

Trang 5

Lắp ráp hoàn thiện cơ cấu lái

Sử dụng môi trường Assembly, lần lượt ràng buộc

và giới hạn chuyển động của các chi tiết đó lại với

nhau Trong môi trường assembly, có thể đưa vào

toàn bộ số chi tiết của bô vô lăng và cơ cấu lái đã

được thiết kế từ các Part trước bằng các mở thư

mục chứa chúng đặt bên cạnh cửa sổ của

solidworks sau đó kéo và thả các Part đó sang

solidworks

Hình 3.16: vô lăng lắp hoàn chỉnh

3.3 Kết nối giữa phần mềm LabVIEW và

solidworks

Điều khiển mô phỏng 3D bằng cách sử dụng

phần mềm labVIEW nhúng vào phần mềm

solidworks trong môi trường Assembly Motion

Hình 3.22: giao diện sau khi hoàn thành lập trình

trên Block Diagram

Kết quả sau khi chúng ta hoàn thành thì chúng

ta sẽ có giao diện như hình sau

Hình 3.25: Giao diện giao tiếp giữa labVIEW và

đó bằng một thiết bị ngoại vi Với nguyên lý hoạt động như sau Thay thế đầu vào posision bằng một tín hiệu mà chúng ta thu được từ thiết bị ngoại vi thông qua một thiết bị thu và xử lý tín hiệu đó là USB HDL 9090 Từ đó điều khiển thiết bị ngoại vi thì hệ thống lái 3D hoạt động

Chúng ta lựa chọn thiết bị ngoại vi ở đây là vành tay lái có gắn thêm vào đó sẽ là 1 encoder để thu thập tín hiệu góc quay của vành tay lái khi ta quay vành tay lái Encoder sẽ được kết nối với trục lái thông qua một dẫn động đai

Hình 3.26: thiết bị ngoại vi vành tay lái

Trang 6

Sau khi chúng ta có USB HDL 9090 cùng với thiết

bị ngoại vi chúng ta tiến hành nối thiết bị và thu

thập tín hiệu từ Encoder như mạch sau

Hình 3.30: mạch thu nhận tín hiệu từ Encoder

Mặt khác trong hộp thoại Block Diagram

chúng ta sẽ thêm card HDL USB 9090 như hình

dưới đây Và chúng ta add vào vị trí của USB card

là card HDL 9090 vào trong hộp thoại Front Panel

như hình

Hình 3.31: Hộp thoại Front Panel và Block

Diagram

Sau khi đã hoàn thành các bước trên thì

chúng ta đã có thể điều khiển mô hình 3D trong

solidworks bằng thiết bị ngoại vi đó là vô lăng lái

- Kĩ năng lập trình trên phần mềm labVIEW

và kĩ năng thiết kế trên solidworks được nâng cao

Hướng phát triển của đề tài

Mặc dù có nhiều cố gắng tuy nhiên với trình

độ và kinh phí cũng như thời gian có nhiều hạn chế nên đề tài có hạn chế nhất định Trong tương lai nhóm nghiên cứu và hoàn thiện thêm các phần sau:

- Nghiên cứu sự ổn định vô lăng sau khi hồi

về

- Nghiên cứu điều khiển thay đổi tỉ số

truyền lái theo vận tốc xe

- Áp dụng trên xe thật để nghiên cứu các yếu tố khác ảnh hưởng tới cảm giác lái mà

mô hình không có được

Trang 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS.TS Cao Trọng Hiền, TS Đào

Mạnh Hùng,2010, Lý thuyết ô tô, NXB

Giao Thông Vận Tải

[2] Trần Chí Thiện, Tô Đức Long, Nguyễn

Văn Bang, 1984, Kết cấu và tính toán ô

NXB Giao Thông Vận Tải

[3] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, 2006 , Cơ

sở thiết kế ô tô, NXB Giao Thông Vận

Tải

[4] Ts Nguyễn Bá Hải , 2012 , Lập trình

LabVIEW trình độ cơ bản, NXB Đại học

quốc gia TP Hồ Chí Minh

[5] Một số tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của

Trang 8

M ỤC LỤC

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 4

PHẦN MỞ ĐẦU 6

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG I 9

TỔNG QUAN GIỮA KẾT NỐI 3D VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI 9

1.1 L ịch sử hình thành giữa kết nối 3D và thiết bị ngoại vi 9

1.2 Các ứng dụng của kết nối 3D và thiết bị ngoại vi hiện nay 9

1.3 Tương lai của lĩnh vực nghiên cứu 12

CHƯƠNG II 13

CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIAO TIẾP GIỮA MÔ HÌNH 3D Ô TÔ VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI 13

2.4 Gi ới thiệu về điều khiển ô tô 13`

2.5 Lý thuy ết về điều khiển hệ thống lái 14

2.2.1 C ấu tạo chung của hệ thống lái 14

2.2.2 Nguyên lý điều khiển hệ thống lái cơ khí 15

2.2.3 Nguyên lý điều khiển hệ thống lái có trợ lực 15

2.6 Động lực học quay vòng của hệ thống lái 16

CHƯƠNG III 18

KẾT NỐI, ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI 3D BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI VI 18

3.5 Gi ới thiệu phần mềm labview và phần mềm solidworks 18

3.1.1 Gi ới thiệu về phần mềm labview 18

3.1.2 Gi ới thiệu về phần mềm solidworks 20

3.1.3 Các ph ần mềm đi kèm 20

3.1.4 Gi ới thiệu về card USB-HDL 9090 21

3.2 Thi ết kế mô hình ô tô 3D, hệ thống lái bằng phần mềm solidworks 2014 22 3.6 K ết nối giữa phần mềm labview và solidworks 28

3.7 Giao ti ếp, điều khiển khối 3D qua mô hình hệ thống lái 39

KẾT LUẬN 43

Trang 9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG

V ẬN TẢI CƠ SỞ II

THÔNG TIN K ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế giao diện điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết

- Lớp: Cơ khí ô tô – k51 Khoa: Cơ Khí Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4

- Người hướng dẫn: Th.S Trần Văn Lợi

2 M ục tiêu đề tài:

Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này, chúng em muốn thực hiện được mục tiêu đề ra như sau:

- Nghiên cứu việc điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi

- Thiết kế giao diện điều khiển ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi

3 Tính m ới và sáng tạo:

Ứng dụng lĩnh vực thiết kế để đưa vào mô phỏng chuyển động của hệ thống lái trên ô

tô Qua đó giúp cho chúng ta nắm vững hơn những kiến thức đã học

4 K ết quả nghiên cứu:

− Thiết kế hệ thống lái ảo

− Lập trình giao diện điều khiển chuyển động

Trang 10

− Lựa chọn thiết bị điều khiển ngoại vi

− Điều khiển chuyển động giữa thiết bị ngoại vi và ô tô ảo

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và

kh ả năng áp dụng của đề tài:

Chúng ta có thể hi vọng vào những tiến bộ trong lĩnh vực điều khiển mô hình 3D

bằng thiết bị ngoại vi có thể đem lại lợi ích cho những lĩnh vực khác như chế tạo máy công cụ, công nghệ sản xuất ô tô, phụ tùng, robot, y học, quân sư

6 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp

Nh ận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực

hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

Trang 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG

Điện thoại: 01657966712 Email: hunterckot51@gmail.com

II QUÁ TRÌNH H ỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm

Ngành học: Cơ Khí Ô Tô Khoa: Cơ Khí

Kết quả xếp loại học tập: Giỏi

Sơ lược thành tích: Học bổng khá học kì I và học bổng giỏi học kì II

* Năm thứ 4:

Ngành học: Cơ Khí Ô Tô Khoa: Cơ Khí

Kết quả xếp loại học tập: Giỏi

Sơ lược thành tích: Học bổng khá học kì

Ngày tháng năm

Ảnh 4x6

Trang 12

Xác nh ận của trường đại học

Sinh viên ch ịu trách nhiệm chính

th ực hiện đề tài

Trang 13

PHẦN MỞ ĐẦU

I Tính c ấp thiết của đề tài:

Khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ và phát triển, đặc biệt là những thành tựu điện-điện tử và các phần mềm mô phỏng - lập trình tự động hóa đã giúp mở ra nhiều hướng thiết kế chế tạo ôtô mới mà trong đó điển hình là việc ứng dụng công nghệ điều khiển gián tiếp (by-wire technology) trên xe ôtô như trong các hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống điều khiển động cơ… Công nghệ này là một bước đột phá trong lĩnh

vực thiết kế ôtô, nó mang lại cho người điều khiển những lợi ích đặc biệt Tuy nhiên ở

Việt Nam nó còn ít được quan tâm tới, vì vậy đề tài “ Nghiên cứu , thiết kế giao diện điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi” nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng công nghệ điều khiển hệ thống lái , góp phần phát triển cho nên công nghiệp ôtô của nước ta

II M ục tiêu nghiên cứu của đề tài :

Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này, chúng em muốn thực hiện được mục tiêu

đề ra như sau:

- Nghiên cứu việc điều khiển chuyển động ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi

- Thiết kế giao diện điều khiển ô tô ảo bằng thiết bị ngoại vi

III Các nhi ệm vụ yêu cầu của đề tài:

- Thiết kế hệ thống lái ảo

- Lập trình giao diện điều khiển chuyển động

- Lựa chọn thiết bị điều khiển ngoại vi

- Điều khiển chuyển động giữa thiết bị ngoại vi và ô tô ảo

IV K ết cấu của đề tài:

N ỘI DUNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT CHƯƠNG I : TỔNG QUAN GIỮA KẾT BỐI 3D VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI

1.1 Lịch sử hình thành giữa kết nối 3D và thiết bị ngoại vi

1.2 Các ứng dụng của kết nối 3D và thiết bị ngoại vihiện nay

1.3 Tương lai của lĩnh vực nghiên cứu

Trang 14

CHƯƠNG II: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIAO TIẾP GIỮA MÔ HÌNH 3D Ô TÔ

VÀ THI ẾT BỊ NGOẠI VI

2.1 Giới thiệu về điều khiển ô tô

2.2 Lý thuyết về điều khiển hệ thống lái

2.3 Động lực học quay vòng của hệ thống lái

CHƯƠNG III: KẾT NỐI, ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI 3D BẰNG THIẾT BỊ NGO ẠI VI

3.1 Giới thiệu phần mềm labVIEW và phần mềm solidworks

3.2 Thiết kế mô hình ô tô 3D, hệ thống lái bằng phần mềm solidworks 2014

3.3 Kết nối giữa phần mềm labVIEW và solidworks

3.4 Giao tiếp, điều khiển khối 3D qua mô hình hệ thống lái

1 Chương I : tổng quan giữa kết bối 3d và thiết bị ngoại vi

2 Chương II: cở sở lý thuyết về giao tiếp giữa mô hình 3d ô

tô và thiết bị ngoại vi

3 Chương III: kết nối, điều khiển hệ thống lái 3d bằng thiết

ĐẠI DIỆN NHÓM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Nhóm trưởng

Phạm Ngọc Duy

Trang 15

L ỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi hiện nay đã mở ra một phương pháp mới trong ứng dụng kỹ thuật hứa hẹn sẽ mang lại một lợi ích to lớn cho con người Công nghệ này thực chất là tích hợp của nhiều công nghệ truyền thống khác nhau trong một thể thống nhất, và được cấu thành từ các modul như cơ khí, điện

và điện tử, khí nén và thủy lưc cũng như các phàn tử điều khiển (sensor – cảm biến đo lường, actuator – điều khiển và điều chỉnh), các phần mềm tin học các sản phẩm được tạo ra phải là một thể thống nhất và có ảnh hưởng nhất định lẫn nhau Từ nhu cầu phát triển của sản phẩm cần sự tích hợp của công nghệ liên nghành cơ khí, điện điện tử công nghệ thông tin và điều khiển hệ thống Những hệ thống này đã chuyển từ hệ cơ điện với các phần điện và cơ khí khí riêng rẽ sang hệ cơ điện tích hợp các bộ cảm biến, các cơ cấu chấp hành, các mạch điện tử số Sự tích hợp này đã tạo nên nhiều sản phẩm

mới và cung cấp giải pháp, tăng hiệu quả và tính năng của thiết bị công nghiệp và dân

dụng trong tương lai, sự phát triển của công nghệ điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi sẽ được thúc đẩy bởi sự phát triển của các lĩnh vực có liên quan, sự phát triển nhanh chóng của các ngành này sẽ giúp tăng tốc độ phát triển của các sản phẩm thông minh Chúng ta có thể hi vọng vào những tiến bộ trong lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi có thể đem lại lợi ích cho những lĩnh vực khác như chế tạo máy công cụ, công nghệ sản xuất ô tô, phụ tùng, robot, y học, quân sư

Trong đề tài này chúng em nêu một phần ứng dụng của lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi trong hệ thống lái của xe ô tô Bằng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng chúng em bước đầu nghiên cứu ứng dụng của lĩnh vực điều khiển

mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi để giải quyết bài toán quay vòng Bên cạnh đó tiếp

cận được với các phần mềm thiết kế 3D và phần mềm lập trình kết nối và điều khiển Qua đây nhóm nghiên cứu chúng em xin gửi lời cảm ơn thầy hướng dẫn Th.S Trần Văn Lợi đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài này

TP.HCM ngày tháng năm 2014 ĐẠI DIỆN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trang 16

CHƯƠNG I

T ỔNG QUAN GIỮA KẾT NỐI 3D VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI

1.1 L ịch sử hình thành giữa kết nối 3D và thiết bị ngoại vi

Sự xuất hiện của linh kiện bán dẫn trong những năm 50 và các máy tính điện tử

số trong những năm 70 đã tạo ra những ghép nối tương quan giữa kỹ thuật cơ khí với điện tử, điều khiển và công nghệ thông tin cùng với đó là sự ra đời của những chương trình, phần mềm giúp cho con người có thể tương tác với những chiếc máy tính của mình dễ dàng hơn Vào những thập niên 80 Những phần mềm thiết kế 3D cơ khí ra đời cùng với đó là những phần mềm điện tử để thu thập tín hiệu từ những thiết bị ngoại vi

và điều khiển các hệ thống điện tử cũng từ đó được lập trình Từ đó việc lập trình điều khiển, mô phỏng trên các phần mềm đã thay thế dần những mô phỏng cơ khí nhiều tốn kém Việc thiết kế mô phỏng trên các phần mềm và thu nhận tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi sẽ đem đến cho đội ngũ thiết kế, xây dựng, chế tạo, bán hàng và tiếp thị khả

nằng khám phá thực sự một sản phẩm hoàn chỉnh trước khi nó được tạo ra Các kỹ sư

và nhà khoa học sử dụng chế tạo mẫu kĩ thuật khác nhau trước khi tốn chi phí để chế

tạo mẫu vật thật

1.2 Các ứng dụng của kết nối 3D và thiết bị ngoại vi hi ện nay

Với công nghệ điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi có rất nhiều ứng

dụng hữu ích trong y học, quân sự, giáo dục và đào tạo, giải trí, game

Ứng dụng trong y học: Thiết bị phẫu thuật

Trong y học công nghệ này được tạo ra dùng để tương tác với máy tính và điều khiển

một đối tượng khác Một trong những ứng dụng nổi bật nhất là hệ thống phẫu thuật Da Vinci

Trang 17

Ở đây những trang thiết bị cảm biến sẽ cho chúng ta biết được vị trí, lực cắt và hướng chuyển động cho các thiết bị phẫu thuật làm việc trong khi đó bác sỹ phẫu thuật sẽ cảm nhận được lực cắt mổ trên tay giống như lực cắt mổ thực tế của thiết bị

phẫu thuật Và đây sẽ là một công cụ có ích cho việc thực hành phẫu thuật y tế

Ứng dụng trong công nghiệp: điều khiển rô bốt từ xa

Khi môi trường làm việc độc hại, gây khó khăn cho con người thì rô bốt có thể làm thay Thiết bị của công nghệ này sẽ cung cấp cho chúng ta vị trí và hướng chuyển động cho rô bốt, và trong một số trường hợp nó còn cung cấp cho chúng ta cả lực tiếp xúc cho rô bốt

Ứng dụng trong công nghiệp giải trí: thiết bị mô phỏng phim 4D

Cùng với cảm biến và đồ họa trên máy tính tạo ra những phương tiện giải trí “

cảm giác mạnh” Như game 4D, xem phim 4D, du lịch với thế giới ảo

Người xem phim 4D được ngồi trên một cái ghế, có thể chuyển động theo ba trục (và có thể quay theo ba trục) khác nhau Khi người xem đeo một cái kính 3D và quan

Trang 18

sát màn hình chiếu phim thì sẽ có những trải nghiệm chuyển động mạnh mẽ Ví dụ khi người xem được giả định ngồi trên một đoàn tàu để du lịch ở một khu vực rừng núi, thì

họ sẽ trải nghiệm được cảm giác sóc, cảm giác leo dốc hay xuống dốc, cảm giác phanh của đoàn tàu,…

ảo

Xe ô tô và các loại xe phục vụ trong công nghiệp mỏ, khai khoáng, xây dựng có thể được thiết kế bằng công nghệ thực tế ảo trên máy tính Các loại xe công nghiệp ảo này có thể giao tiếp với tay lái, phanh, ghế ngồi và các nút điều khiển thực tế để nhận lệnh hoạt động từ người sử dụng

Hình 1.4 : Ca bin thật để điều khiển

Ứng dụng trong lĩnh vực du lịch: Du lịch trong thế giới ảo

Trang 19

Các bãi biển xanh biếc, các khu rừng nguyên sinh, các dãy núi hùng vĩ, các khu danh lam thắng cảnh đẹp, các khách sạn và khu nghỉ dưỡng cao cấp, hay các nhà hàng

và khu phố sầm uất đều có thể được xây dựng bằng công nghệ thực tế ảo trên máy tính Tất nhiên người lập trình không cần phải thiết kế từ đầu cho tất cả các khu du lịch này, mà chúng được tạo ra bằng công nghệ chụp và xử lý ảnh kết hợp với phần mềm

mô hình thực tế ảo

Người tham quan có thể đeo một cái kính 3D và ngồi trước một màn hình máy tính để tham gia hành trình du lịch khám phá được xây dựng bằng công nghệ 3D

1.3 Tương lai của lĩnh vực nghiên cứu

Trong tương lai việc điều khiển các mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi sẽ được áp

dụng với những nhiệm vụ lớn hơn, áp dụng rộng rãi hơn Và nhờ vào sự p hát triển này

tạo ra những mối liên kêt của các lĩnh vực liên quan, và sự phát triển này sẽ giúp tăng

tốc độ phát triển của các sản phẩm thông minh Chúng ta có thể hi vọng vào những

tiến bộ trong lĩnh vực điều khiển mô hình 3D bằng thiết bị ngoại vi có thể đem lại lợi ích cho những lĩnh vực khác như chế tạo máy công cụ, công nghệ sản xuất ô tô, phụ tùng, robot, y học, quân sư Ngày nay việc điều khiển các mô hình 3D bằng các thiết

bị ngoại vi đang dần phổ biến ở việt nam khi nền công nghiệp của chúng ta đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ đối với một quốc gia đang phát triển như chúng ta

việc áp dụng công nghệ này sẽ mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích về mặt kinh tế, giáo

dục và quân sự các kĩ sư các nhà thiết kế sẽ tạo tra được những cố máy mà không cần

tốn nhiều thời gian và kinh phí để tạo ra các mô hình thử nghiệm Việc áp dụng công nghệ này sẽ là một bước phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp giáo dục của việt nam và cũng như của thế giới

Trang 20

CHƯƠNG II

C Ở SỞ LÝ THUYẾT VỀ GIAO TIẾP GIỮA MÔ HÌNH 3D Ô TÔ VÀ

THI ẾT BỊ NGOẠI VI 2.4 Gi ới thiệu về điều khiển ô tô

Điều khiển ô tô là một loạt các hoạt động của con người tác đông lên ô tô để cho

ô tô chuyển động được an toàn và liên tục, thông qua các cơ cấu và hệ thống của ô tô như hệ thống lái, hệ thống phanh, ly hợp, hộp số và hệ thống cung cấp nhiên liệu của ô

tô Khi chúng ta tương tác với hệ thống phanh chúng sẽ giúp cho chúng ta cản lại được

sự chuyển động của ô tô để giảm tốc độ, làm cho xe dừng hẳn hoặc cho xe đứng yên trên đường có độ dốc nhất định Khi chúng ta tương tác với hệ thống ly hợp qua bàn đạp ly hợp trên xe đồng nghĩa với việc chúng ta ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền

lực khi ô tô khởi hành hoặc chuyển số hay là nối động cơ với động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển Còn khi chúng ta tác động lên cần sang số thì có nghĩa là chúng ta đang tương tác với hộp số khi đó chúng ta đang thay đổi lực kéo tiếp tuyến và

số vòng quay của bánh xe chủ động để phù hợp với lực cản của đường và vận tốc của

ô tô Và khi chúng tác động lên bàn đạp ga thì chúng ta đang thay đổi tỷ lệ hòa khí trong hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ Những hệ thống trên chỉ giúp cho xe

có thể hoạt động chạy được nhưng muốn xe có thể rẽ phải, rẽ trái hay tránh các chứng

ngại vật, quay vòng chúng ta phải tác động vào hệ thống lái thông qua sự tương tác với vành tay lái làm thay đổi góc quay của bánh xe dẫn hướng Để điều khiển ô tô nhịp nhàng và liên tục chúng ta phải kết hợp điều khiển nhuần nhuyễn các bộ phận trên Ngoài những tác động trực tiếp lên xe để điều khiển xe ô tô thì việc điều khiển ô tô cũng còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên như điều kiện đường xá, điều kiện

thời tiết, hay điều kiện môi trường và ngay cả điều kiện sức khỏe của con người nó cũng ảnh hưởng rất lớn đến điều khiển ô tô Nhưng có lẽ việc điều khiển ô tô ảnh hưởng nhiều nhất và có thể giữ được an toàn có lẽ là hệ thống lái, một hệ thống lái tốt

sễ giúp cho chúng ta quay vòng ô tô thật ngoặt trong một thời gian bé nhất, việc diề khiển lái phải nhẹ nhàng không tốn nhiều sức, động học quay vòng của các bánh xe

phải đúng để các bánh xe không bị trượt khi quay vòng Và điều quan trọng nhất là

Trang 21

được cho con người chúng ta một sự an toàn và điều khiển chiếc xe xủa mình sẽ đơn

giản hơn

Hình 2.1: Sơ đồ điều khiển ô tô

2.5 Lý thuy ết về điều khiển hệ thống lái

2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống lái

Trên hình 2.2 là sơ đồ đơn giản nhất của hệ thống lái Vành tay lái 1 được gắn trên 1 đầu trục lái 2 Đầu kia có đặt trục vít 3 Trục vít 3 ăn khớp với bánh vít 4 Bộ

trục vít bánh vít 3,4 và vỏ chữa bộ trục vít, bánh vít là cơ cấu lái Truyền động lái gồm đòn quay đứng 13, thanh kéo dọc 12, đòn quay ngang 7, hình thang lái gồm 3 thanh 6,10,11 và các cam quay bên trái và bên phải 5,9

Trang 22

Đối với điều khiển hệ thống lái thì người lái chịu tác động bởi ánh sang nhiệt độ, tình trạng của xe, biên dạng mặt đường trong đó tác dụng nhiều nhất là giữa vành lái

và bánh xe Hay nói cách khác đó là các phản hồi từ mặt đường thông qua bánh xe

phản hồi lên vành tay lái và ngược lại là công việc điều khiển chính Trong đề tài của

em em thực hiện việc mô phỏng điều khiển chuyển động của bánh xe dẫn hướng 3D

với các tác động vào vành tay lái từ các ngoại lực bên ngoài

Hình 2.3 C ấu tạo hệ thống lái cơ khí

1 vành tay lái, 2 trục lái, 3.trục răng, 4 Thanh răng, 5 đòn bên, 6

Thanh nối bên, 7 Dầm cầu, 8 Trụ đứng, 9 Bánh xe dẫn hướng

Hệ thống lái cơ học loại thanh răng – bánh răng gồm có: Vành tay lái 1 cố định

với trục lái 2, trục lái 2 gắn với bánh răng 3 Khi thay đổi hướng chuyển động của ô

tô, giả sử quay vòng vô lăng qua bên trái, qua cơ cấu thanh răng –bánh răng A, thanh răng 4 sẽ chuyển động tịnh tiến sang bên phải, thanh 5 sẽ bị đẩy sang bên phải, đồng thơi kéo thanh 6 sang bên phải Lúc này bánh dẫn hướng sẽ được quay sang bên trái quanh trục (trụ) đứng và làm cho xe chuyển động sang trái

Trang 23

Hệ thống lái có trợ lực là hệ thống lái có khả năng tạo ra lực đẩy phụ hỗ trợ lái xe quay vòng tay lái khi quay vòng Việc trang bị hệ thống lái trợ lực sẽ giúp cho người lái giảm cường độ lao động khi quay vòng xe và giảm được những va đập từ bánh xe lên vành tay lái không những thế nó còn nâng cao được tính năng an toàn trong trường

hợp bánh xe gặp sự cố Theo thời gian hệ thống lái có sử dụng bộ trợ lực cũng phát triển và hiện nay trên thi trường có nhiều loại hệ thống lái có sử dụng bộ trợ lực như hệ

thống lái có sử dụng bộ trợ lực thủy lực, bộ trợ lực khí nén hay bộ trợ lực điện

Đối với các hệ thống lái có sử dụng bộ trợ lực hiên nay chúng đều có một nguyên lý

hoạt động chung đó là sau khi người lái quay vành tay lái thông qua trục lái và các đòn

dẫn động tác dụng lên bộ trợ lực và từ bộ trợ lực sẽ tạo ra một lực tác dụng lên các thanh kéo, đòn quay và ngỗng trục làm dịch chuyển bánh xe dẫn hướng mỗi loại hệ

thống trợ lực lái khác nhau bộ trợ lực sẽ có những nguyên lý hoạt động khác nhau Sau đây chúng ta xét sơ qua hệ thống lái có sử dụng bộ trợ lực khí nén

2.6 Động lực học quay vòng của hệ thống lái

Theo lý thuyết ô tô ta có để ô tô quay vòng không bị trượt thì điều kiện cần và đủ

là các bánh xe phải cùng quay quanh một tâm O Khi quay vòng các bánh xe dẫn hướng quay cùng với ngỗng quay nhưng ngỗng quay nằm trong dầm cầu trước chỉ quay quanh trục của nó mà không di chuyển vị trí của nó Quan hệ giữa các ngỗng quay nhờ hình thang lái mà ta gọi là hình thang lái đan tô Trên hình 2.2 Ta có các góc

Trang 24

α > β Hình thang lái có nhiệm vụ đảm bảo cho hai bánh dẫn hướng quay với các góc α

và β theo quan hệ không đổi đảm bảo quay vòng không trượt sau:

L là chiều dài cơ sở của ô tô

B là khoảng cách giữa tâm cảu các ngỗng quay

α là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài

β là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong

Phương trình trên chưa kể đến độ biến dạng bên của các bánh xe Để khi ô tô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa α và β vẫn giữ được như công thức trên thì dạng hình thang lái đan tô phải hoàn toàn xác định Trong

thực tế hình thang lái đan tô không thể hoàn toàn thỏa mãn quan hệ trong công thức vì

vậy chúng ta thường chọn một quan hệ cơ cấu lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết

ất trong quá trình tính toán ở bài thiết kế này dựa vào xe tham khảo chúng ta chọn

Trang 25

CHƯƠNG III

K ẾT NỐI, ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI 3D BẰNG THIẾT BỊ NGOẠI

VI

3.5 Gi ới thiệu phần mềm labview và phần mềm solidworks

3.1.1 Gi ới thiệu về phần mềm labview

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) là một

phần mềm lập trình được phát triển bởi công ty National Instrument (NI) – Mỹ Một trong những ưu điểm lớn nhất của LabVIEW là cách thức lập trình hoàn toàn khác

biệt so với những phần mềm lập trình truyền thống Thay vì sử dụng các từ khóa cố định để lập trình thì LabVIEW sử dụng ngôn ngữ lưu đổ Các phép tính toán trong LabVIEW đều được thể hiện dưới dạng các khối hình ảnh sinh động, được kết nối với nhau bằng các dây nối để tạo nên thuật toán như mong muốn Chính vì sự khác biệt này mà việc nghiên cứu và lập trình với LabVIEW trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết Thêm vào đó, LabVIEW hỗ trợ một hệ thống mô phỏng rất mạnh cho phép người sử

dụng kiểm tra trực tiếp kết quả lập trình mà không cần đến những mô hình thí nghiệm

thực tế Cuối cùng, LabVIEW còn tích hợp các ngôn ngữ lập trình như C, Visual Basic… cho phép lập trình viên kết hợp linh hoạt các phần mềm này với LabVIEW và

tạo điều kiến sử dụng cho cả những người đã quen với các phần mềm truyền thống

- Mô phỏng và xử lý các tín hiệu thu nhận được để phục vụ các mục đích nghiên cứu theo ý muốn của người lập trình

- Cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển như PID, Logic mờ (Fuzzy Logic ), một cách nhanh chóng và hiệu quả thông qua các chức năng tích hợp sẵn trong LabVIEW

Kết hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình truyền thống như đã nêu ở trên

Ngày đăng: 31/05/2023, 10:23

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN