Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác.. Xây dựng mô hình hệ thống lái và
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ XNCN
====o0o====
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hà nội, 6-2010
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HN
-CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Số hiệu sinh viên:
Khóa Khoa/Viện Ngành
1 Đầu đề thiết kế:
2 Các số liệu ban đầu:
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Trang 3
4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
5 Họ tên cán bộ hướng dẫn:
6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7 Ngày hoàn thành đồ án:
Ngày tháng năm …
Trưởng bộ môn
( Ký, ghi rõ họ, tên)
Cán bộ hướng dẫn
( Ký, ghi rõ họ, tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày… tháng … năm 2010
Người duyệt
( Ký, ghi rõ họ, tên)
Sinh viên
( Ký, ghi rõ họ, tên)
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: Tên đề tài do em tự thiết kế dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo TS Trần Văn A Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng với thực tế
Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác Nếu phát hiện
có sự sao chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn B
Trang 5MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ i
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương 3 2
XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2
3.1 Mở đầu 2
3.2 Xây dựng mô hình hệ thống lái và trợ lái 2
3.2.1 Quan hệ giữa vô lăng và trục lái 2
3.2.2 Động cơ trợ lái 3
KẾT LUẬN 6
TÀI LIỆU THAM KHẢO 7
PHỤ LỤC 8
Trang 6Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
i
Trang 7Danh mục bảng số liệu
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
ii
Trang 8Danh mục từ viết tắt
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
EHPAS Electro - Hydraulic Power Assisted Steering Trợ lái điện - thủy lực
iii
Trang 9Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Nội dung lời nói đầu
Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn B
1
Trang 10Chương 3 Xây dựng mô hình hệ thống
Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG
3.1 Mở đầu
3.2 Xây dựng mô hình hệ thống lái và trợ lái
Như đã trình bày rõ trong chương 2 về cấu tạo cũng như các thành phần chính trong trợ lái điện và quyết định lựa chọn cấu hình trợ lái kiểu trụ để nghiên cứu, phần này
sẽ dành để tìm hiểu quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống trợ lái từ vô lăng tới trục lái, từ trục lái tới cơ cấu thanh răng, bánh răng dẫn hướng với động cơ trợ lái đặt ở giữa Qua đó, ta có thể xây dựng được mô hình hệ thống như trong hình 3.1 Áp dụng các định luật Newton và bỏ qua các thành phần không cần thiết, ta xét quan hệ của các bộ phận trong hệ thống lái lần lượt từ vô lăng xuống cơ cấu thanh răng – bánh răng
3.2.1 Quan hệ giữa vô lăng và trục lái
Khi tính đến mô men quán tính của tay lái và sự suy giảm do nhớt trên trục lái, ta
có phương trình (3.1) sau:
2
c c
c 2 c d c
dθ dθ
J +B =T -T
Trong đó, Jc là mô men quán tính của trục lái, Bc là hệ số cản do nhớt trên trục lái, θc là góc của trục vô lăng (gắn ở đầu vào cảm biến mô men), Td là mô men do người điều khiển tác động vào để xoay vô lăng, Tc là phản mô men dọc trục lái (chính là mô men tạo
ra cảm giác lái cho người điều khiển)
2
Trang 11Chương 3 Xây dựng mô hình hệ thống
Hình 3.1 Mô hình động học hệ thống trợ lái [5]
3.2.2 Động cơ trợ lái
Do đặc điểm của đề tài, động cơ một chiều được dùng làm động cơ trợ lái và ta có các phương trình cơ bản của động cơ một chiều như sau:
3
Trang 12Chương 3 Xây dựng mô hình hệ thống
a Góc lái đặt từ vô lăng
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
Goc lai dat tu vo lang
Thoi gian [s]
Td Theta (V = 30 Km/h) Theta (V = 120 Km/h)
Hình 3.13 Góc lái đặt từ vô lăng
Nhận xét:
Từ kết quả mô phỏng trên, ta rút ra một số nhận xét như sau:
• Góc lái đặt θc có hình dạng gần giống với tín hiệu mô men đặt Td những trễ pha hơn Nguyên nhân của sự trễ pha sẽ được phân tích qua đồ thị quan hệ giữa góc lái đặt và mô men lái
• Với cùng mô men đặt vào tay lái thì khi đi ở tốc độ cao góc quay của vô lăng
sẽ nhỏ hơn hay góc rẽ của bánh sẽ nhỏ hơn ở tốc độ thấp Điều này tương đương với trường hợp ở cùng một góc rẽ của bánh xe thì khi đi ở tốc độ cao,
vô lăng phải quay một góc lớn hơn so với ở tốc độ thấp để đảm bảo xe không chuyển hướng quá đột ngột, gây lật xe, mất an toàn cho người ngồi bên trong
4
Trang 13Chương 3 Xây dựng mô hình hệ thống
Bảng 3.1 Tần số nhiễu
Tần số cộng hưởng của các thành phần cơ
khí trong hệ thống trợ lái
Tần số cộng hưởng của hệ thống giảm xóc,
hệ thống treo Tần số rung, lắc của xe
Lực tác động từ chuyển động của xe
5
Trang 14Kết luận
KẾT LUẬN
Nội dung kết luận
Em xin chân thành cảm ơn
Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn B
6
Trang 15Tài liệu tham khảo
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] R Krishnan, Switched Reluctance Motor Drives, CRC Press LLC, 2001.
[2] T.J.E Miller, Switched Reluctance Motors and Their Control, Magna Physics,
Oxford, 1992
[3] Husain, I and M Ehsani, “Torque ripple Minimization in Switched Reluctance
Motor Drives by PWM Control”, IEEE Trans on Power Electronics, Vol 11, No 1,
1996, pp 83-88
[4] C Dufour, J Bélanger, S Abourida, V Lapointe, “FPGA-Based Real-Time Simulation of Finite-Element Analysis Permanent Magnet Synchronous Machine
Drives”, Proceedings of the 38 th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC ’07), Orlando, Florida, USA, June 17-21, 2007, pp 530-537.
7
Trang 16Phụ lục
PHỤ LỤC
P1 Các bảng số liệu dùng trong mô phỏng
Bảng P.1 Tham số động cơ
P2 Chương trình khởi tạo tham số mô phỏng quan sát và bù nhiễu.
%Tcat=0.015;
mau=[-0.000972 -0.3033 -2924 -8.596e005 -2.392e009 -6.394e011 -2.895e014 -4.366e016 -3.667e018 -1.878e020 -5.163e021 -2.631e022 -1.179e023];
P21=[25 6507 7.961e007 1.888e010 7.162e013 1.462e016 1.308e019 1.37e021 6.111e023 3.139e024 1.696e025];
P22=[1.777e012 2.317e014 2.818e018 3.062e020 2.827e023 1.452e024 7.892e024]; mauP=[1 260.8 3.189e006 7.582e008 2.879e012 5.897e014 5.346e017 5.742e019 2.561e022 2.615e023 2.081e024 7.257e024 1.972e025];
8