zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KIỂM SOÁT KHOẢNG CÁCH AN TOÀN CHO ÔTÔ TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC

Chia sẻ: Phạm Đức Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

259
lượt xem 60
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu hệ thống tự động kiểm soát tốc độ để giữ khoảng cách an toàn và tốc độ tương đối của xe với phía trước để giảm tránh tai nạn xảy ra khi xe hoạt động trên đường cao tốc. Hệ thống này sẽ tác động vào cơ cấu chấp hành: hệ thống phanh và bướm ga điều khiển điện tử. Do đó, luôn tạo ra một phạm vi an toàn quanh xe khi chaỵ trên đường cao tốc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KIỂM SOÁT KHOẢNG CÁCH AN TOÀN CHO ÔTÔ TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KIỂM SOÁT KHOẢNG CÁCH AN TOÀN CHO ÔTÔ TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC RESEARCHING ABOUT A CONTROL SYSTEM OF SAFETY DISTANCE FOR CAR ON THE HIGHWAY. SVTH: Trần Quốc Đạt1, Đặng Quang Đông2 Lớp 106C4A, 206C4B, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS. Lê Văn Tụy; ThS. Phạm Quốc Thái Khoa Cơ Khí Giao Thông, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu hệ thống tự động kiểm soát tốc độ để giữ khoảng cách an toàn và tốc độ tương đối của xe với phía trước để giảm tránh tai nạn xảy ra khi xe hoạt động trên đường cao tốc. Hệ thống này sẽ tác động vào cơ cấu chấp hành: hệ thống phanh và bướm ga điều khiển điện tử. Do đó, luôn tạo ra một phạm vi an toàn quanh xe khi chaỵ trên đường cao tốc. ABSTRACT. The report searches on adaptive cruise control system that au tomatically controls speed to adjust the safety distance of the car from a vehicle in front and relative speed to preceding vehicles on the highway by employing suitable actuator systems (Electronic throttle and braking systems) to avoid the collision. This creates “the virtual safety belt ” around the car when running on the highway. 1. Mở đầu 1.1.Đặt vấn đề Đường cao tốc là công trình phản ánh trình độ phát triển giao thông cũng như sức mạnh kinh tế của một đất nước hoặc một khu vực nào đó. Các phương tiện lưu thông trên đường cao tốc với tốc độ rất cao nên yêu cầu cấp thiết là phải đảm bảo an toàn khi lưu thông trên đường. Đây là cơ sở để chúng em nghiên cứu và thiết kế:” hệ thống kiểm soát khoảng cách an toàn cho ôtô trên đường cao tốc”. 1.2.Nội dung đề tài Để đạt được kết quả cuối cùng là nghiên cứu và thiết kế::” hệ thống kiểm soát khoảng cách an toàn cho ôtô trên đường cao tốc” thì phải đảm bảo được các kết quả sau. -Xây dựng được đặc tính khoảng cách an toàn theo tốc độ chuyển động của ôtô. -Xây dựng phương pháp đo khoảng cách giữa hai xe chuyển động trên đường cao tốc. -Xây dựng được hệ thống điều khiển mềm để tự động điều chỉnh lượng cung cấp nhiên liệu nhằm điều chỉnh tốc độ ôtô để duy trì khoảng cách an toàn. 2. Nội dung 2.1. Xây dựng đường đặc tính khoảng cách an toàn: Khoảng cách an toàn theo tốc độ chuyển động của ôtô trên đường cao tốc được xác định theo khoảng cách phanh an toàn, tức xây dựng đặc tính S min = f(V 1 ). 12
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 P V1 P Pj h Ga hg Z2 Z1 Pf2 Pps Pf1 Ppt a b L0 Hình 2.1: Sơ đồ các lực tác dụng lên ôtô khi phanh trên đường ngang. Chú thích: Các thông số hình học của xe: a, b là khoảng cách từ trọng tâm của xe đến trục bánh xe trước và sau; L là chiều dài cơ sở của xe; hg là chiều cao trọng tâm xe theo chiều cao. Các lực tác dụng lên ôtô: Ga là trọng lượng toàn bộ của ôtô; Z1: hợp lực các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe trước; Z2: hợp lực các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe sau; P: lực cản không khí; Pf1 Lực cản lăn ở bánh xe trước; Pf2: lực cản lăn ở bánh xe sau; Ppt, Pps tương ứng là lực phanh ở các bánh xe trước và sau; Pj:lực quán tính sinh ra do khi phanh ôtô có gia tốc chậm dần; P  lực tiêu hao do ma sát cơ khí hệ thống truyền lực qui dẫn về bánh xe. Theo [1] ta có biểu thức xác định quảng đường phanh tối thiểu: k.V12 S min  2..g Trong đó: V1 là tốc độ bắt đầu phanh;  là hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi phanh; g gia tốc trọng trường; k hệ số tăng thêm quảng  ). Hình 2.2: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ S min = f(V 1 , đường do tính chậm tác dụng của hệ thống phanh. Đường đặc tính về độ chê nh lệ ch tốc độ ô tô với góc xoay m otor bước (Góc xoay trước - Góc xoay sau) Số liệu tính toán quảng đường 10 phanh theo tốc độ xe được minh họa trên 9 8 hình 2.2. 7 Xây dựng đường đặc tính: Độ 6 5 chênh lệch về vận tốc ôtô với góc xoay 4 motor bước, tức xây dựng đường (   = 3 0,6*  V ) 2 1 Đây là cơ sở để điều khiển mềm 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 động cơ bước cần thiết phải xoay một góc (Vtrước - Vsau) bằng bao nhiêu để đảm bảo khoảng cách an Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ   = 0,6*  V toàn. 13
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010  Đầu tiên ta giả định là có sự tuyến tính về hàm V = f(  ).  Xây dựng bảng đặc tính tốc độ của ôtô cho trước. V  7,5    = 0,6*  V  Từ bảng ta có:    4,5  Lưu ý rằng để tránh hiện tượng bướm ga quay liên tục theo sự điều khiển thì ta cho phép rằng d  S min = 5[m] thì bướm ga có góc xoay cần thiết bằng 0; lúc đó ta cần phải cộng thêm một lượng 10[m] vào S min ; tức S min tt = S min +5. Xây dựng phương pháp đo khoảng cách giữa hai xe: Sau khi tìm hiểu về những loại cảm biến siêu âm em chọn loại: SRF05 để đo khoảng cách giữa hai ôtô. Sóng siêu âm được truyền đi trong không khí với vận tốc khoảng V = Hình 2.4: Mô hình chuyển động của ôtô trên đường cao tốc 343[m/s]. Khi cảm biến phát ra sóng siêu âm và thu về các sóng phản xạ, đồng thời đo được khoảng thời gian từ lúc phát đi tới lúc thu về, thì hệ thống có thể xác định được quãng đường mà só ng đã di chuyển trong không gian. Quãng đường di chuyển của sóng sẽ bằng 2 lần khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật, theo hướng phát của sóng siêu âm. Hay khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật sẽ được tính theo nguyên lý TOF (Time Of Light) như sau: t d =V * . 2 Trong đó: d là khoảng cách hai ôtô; V là vận tốc truyền tín hiệu; t là thời gian bắt đầu truyền tín hiệu đến khi thu về (cảm Tin hieu di biến tự động tính được). Để SRF05 hoạt động thì cần cấp 1 xung mức cao có độ rộng tối Cam bien thiểu 10us trên chân Tri. Sau khi nhận được xung từ chân Thoi gian t/2 Tri thì SRF05 sẽ tạo ra 8 xung để phát siêu âm, sau khi hoàn thành việc phát 8 Tin hieu ve xung này thì SRF05 sẽ kéo chân Hình 2.5: Nguyên lý TOF(Time Of Flight) ECHO lên mức 1, độ rộng của mức 1 trên chân ECHO tương ứng với khoảng cách của vật cản với SRF05, nếu không có vật cản thì nó sẽ được trả về mức 0 sau 30ms. 14
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 2.2. Xây dựng hệ thống điều khiển mềm để tự động điều chỉnh lượng cung cấp nhiên liệu Môtơ bước điều khiển bướm ga Cảm biến khoảng cách Vi Điều Khiển Mở rộng(ĐK phanh) Cảm biến tốc độ ôtô Hình 2.6. Mô hình nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tính toán lý thuyết a. Tín hiệu nhận về để xử lý Hình 2.7: Sơ đồ bố trí hai xe đang chạy trên đường. Giả sử hai xe đang chuyển động với vận tốc VA, VB. Khoảng cách giữa 2 xe là L(m). -Tại thời điểm t1: tín hiệu về S1, V1. Tại thời điểm t2: tín hiệu về S2, V2. Với S1, S2 là khoảng cách giữa 2 xe đo ở 2 thời điểm khác nhau và V1,V2 là vận tốc của xe ta đang chạy ứng với 2 thời điểm đo liên tiếp nhau. Và t1, t2: là thời điểm đo liên tiếp giữa 2 lần nhận tín hiệu. b. Xử lý số liệu * Tính vận tốc tương đối giữa 2 ôtô: S 2  S1 S 2  S1 V   Vận tốc tương đối giữa 2 xe: (m/s) t t 2  t1 t: là biến thiên thời gian giữa 2 lần nhận tín hiệu liên tiếp, phụ thuộc vào thời gian đưa tín hiệu về của cảm biến khoảng cách. * Xét điều kiện: Smin (m): là khoảng cách nhỏ nhất ứng với vận tốc chuyển động của ôtô V (m/s) mà lúc đó cần phải điều khiển phanh để đảm bảo điều kiện chuyển động an toàn của ôtô. (Smin được xác định tại phần khảo sát quãng đường phanh). + Nếu V < 0 (tức là S2 < S1) thì ta xét: +Nếu S2 < Smin thì cần điều khiển bướm ga để giảm vận tốc của ôtô. +Nếu S2 > Smin không cần phải điều khiển bướm ga. + Nếu V > 0 (tức là S2 > S1) thì không cần điều khiển bướm ga. 15
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 2.2.2. Thuật toán của chương trình điều khiển BEGIN Nhận tín hiệu V1 , S1 Gán : V1  V2 S1  S2 Nhận tín hiệu V2 , S2 S 2  S1 V  0 V  Tính: t k .V22 Tính: S min  2. .g S2 < Smin Tính:   0,6.V Tín hiệu đk bướm ga (Độ mở bướm ga điều khiển) END 3. Kết luận Nhờ gắn thiết bị cảm biến đo khoảng cách cùng các cảm biến đo tốc độ có sẵn t rên xe, thông qua chương trình tính toán và điều khiển cài đặt trước, cho phép ta có thể kiểm soát một cách an toàn xe khi chạy trên đường cao tốc tránh có thể đâm vào nhau khi xe trước có sự cố bất ngờ. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2003), Lý thuyết ôtô và máy kéo, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [2] J. MAREK, HANS PETER TRAH (2003), Sensor for Automotive Technology, Wiley – VCH GmbH and Co. KgaA, UK. [3] NGUYỄN THỊ THÚY, NGUYỄN QUANG THẮNG, ĐINH SƠN THẠCH,Báo cáo đề tài: Đo khoảng cách và xác định vị trí vật thể và bằng sóng siêu âm, ĐH Bách Khoa, ĐH QG TPHCM. 16

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1248 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.