zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab Simulink

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

22
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống treo trên ôtô có vai trò hết sức quan trọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ôtô. Có rất nhiều hệ thống treo với cấu tạo, chức năng và công dụng khác nhau, mỗi loại lại có các ưu, nhược điểm riêng, việc thiết kế một hệ thống treo phù hợp với các thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu cho xe. Bài viết trình bày nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab Simulink.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu mô phỏng dao động hệ thống treo của ô tô điện bằng phần mềm Matlab Simulink

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG HỆ THỐNG TREO CỦA Ô TÔ ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK Nguyễn Đức Ngọc, Nguyễn Văn Kựu Trường Đại học Thủy lợi, email: ndn@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU Hệ thống treo trên ôtô có vai trò hết sức quan trọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ôtô. Có rất nhiều hệ thống treo với cấu tạo, chức năng và công dụng khác nhau, mỗi loại lại có các ưu, nhược điểm riêng, việc thiết kế một hệ thống treo phù hợp với các thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu cho xe. Mặt khác, để đánh giá hệ thống treo thì việc đánh giá chất lượng dao động của hệ thống treo cũng góp phần không nhỏ trong quá trình kiểm định thiết kế cũng như đánh Hình 1. Mô hình dao động ô tô giá sự phù hợp giữa thông số cơ bản, thông trong mặt phẳng dọc số kết cấu và điều kiện chuyển động thực tế của ôtô trên đường. Hiện nay phương pháp Trong đó: mô phỏng số đang được sử dụng rộng rãi để Zu1, Zu2, Zs, ϕsy : tọa độ suy rộng của khối nghiên cứu các cơ hệ đặc biệt là hệ dao động lượng không được treo cầu trước, sau và khối của ô tô. Vì vậy, nhóm nghiên cứu sử dụng lượng được treo. phần mềm Matlab – Simulink xây dựng và mu1, mu2: khối lượng không được treo cầu mô phỏng hệ thống treo của ô tô điện nhằm trước và cầu sau. khảo sát, đánh giá những tiêu chí cơ bản của ms, Jy: khối lượng được treo và mô men quán hệ thống treo của ô tô điện sản xuất và lắp tính với trục ngang của khối lượng được treo. ráp tại Việt Nam. a,b: khoảng cách từ trọng tâm khối lượng được treo đến cầu trước và sau. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU q1, q2: mấp mô mặt đường tại cầu trước Tính toán, mô phỏng. và sau. ct1, kt1, ct2, kt2: hệ số giảm chấn và độ cứng 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU của lốp trước và sau. Xét các chuyển vị của xe trong mặt phẳng cs1, ks1, cs2, ks2: hệ số giảm chấn và độ dọc thân xe có nghĩa ta xét ảnh hưởng của hệ cứng của giảm chấn và lò xo hệ thống treo thống treo đến chuyển vị ngang thân xe, bỏ cầu trước và sau. qua tất cả các thành phần lực dọc của xe. Với Áp dụng nguyên lý Dalambe và định luật 2 giả thiết trên nhóm nghiên cứu xây dựng Newton ta thiết lập được hệ phương trình vi được mô hình vật lý xe theo phương dọc như phân chuyển động của hệ thống treo trong hình 1, [1]; [5]. mặt phẳng dọc thân xe dưới dạng ma trận: 212
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 ⎧ .. ⎫ ⎧.⎫ Ở đây, nhóm tác giả giả thiết rằng xe ⎡⎣ M ⎤⎦ . ⎨ q ⎬ + ⎡⎣ C ⎤⎦ . ⎨ q ⎬ + ⎡⎣ K ⎤⎦ .{q } = {F} chạy trên mấp mô mặt đường được mô tả ⎩ ⎭ ⎩ ⎭ bằng hàm sin được mô phỏng trên Simulink Với : {q} là vec tơ tọa độ suy rộng của hệ, như sau: [M] là ma trận quán tính có dạng ma trận đường chéo, [C] là ma trận cản nhớt, [K] là ma trận độ cứng, [F] là vec tơ lực kích thích mặt đường trong mặt phẳng dọc, được biểu diễn như sau : ⎧Z u1 ⎫ ⎡m u1 0 0 0 ⎤ ⎪Z ⎪ ⎢ 0 ⎥ ⎪ ⎪ m u2 0 0 {q} = ⎨ ⎬ ; [M ] = ⎢ ⎥ u2 ⎪Z s ⎪ ⎢ 0 0 ms 0⎥ Hình 3. Mô phỏng nền đường trên Simulink ⎪⎩ φ ⎪⎭ ⎢ ⎥ sy ⎣ 0 0 0 J ⎦ y Tiến hành mô phỏng với các thông số kỹ ⎡(cs1+ct1) 0 -cs1 cs1.a ⎤ thuật của xe ô tô điện, [3]: ⎢ ⎥ ⎡⎣C⎤⎦ = ⎢ 0 (ct2 +cs2 ) -cs2 -cs2.b ⎥ ms = 500kg; mu1 = mu2 = 50kg; Jx = 625kg.m2; ⎢ -cs1 -cs2 (cs1+cs2 ) (cs2.b-cs1.a) ⎥ ⎢ ⎥ Jy = 1802kg.m2; a = 0,884m; b = 1,116m; ⎣⎢ cs1.a -cs2.b (cs2.b-cs1.a) (cs1.a 2 +cs2.b2 )⎦⎥ ks1 = 18000N/m; kt = 132000N/m; ⎡(ks1+kt1) 0 -ks1 ks1.a ⎤ cs1 = 1000N.s/m; ⎢ ⎥ 0 (k +k ) -k -k .b ⎡⎣K⎤⎦ = ⎢ ⎥ t2 s2 s2 s2 ⎢ -ks1 -ks2 (ks1+ks2) (ks2.b-ks1.a) ⎥ ⎢ ⎥ ⎣⎢ ks1.a -ks2.b (ks2.b-ks1.a) (ks1.a2 +ks2.b2)⎦⎥ ⎡ . ⎤ ⎢ c t1 . q 1 + k t1 .q 1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ . ⎥ [ F ] = ⎢ c . q + k .q ⎥ t2 2 t2 2 ⎢ ⎥ ⎢ 0 ⎥ ⎢⎣ 0 ⎥⎦ Áp dụng phần mềm Matlab Simulink để giải hệ phương trình vi phân chuyển động Hình 4. Gia tốc thân xe (Z’’) của hệ thống treo trong mặt phẳng dọc thân trong mặt phẳng dọc xe, ta có chương trình mô phỏng thuật toán như sau: Hình 2. Chương trình thuật toán Hình 5. Gia tốc thân xe (φ’’) trên Matlab Simulink trong mặt phẳng dọc 213
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 4. KẾT LUẬN Từ các kết quả nghiên cứu trên, nhóm tác giả rút ra một số kết luận sau: - Trên cơ sở phân tích những chỉ tiêu về tính êm dịu chuyển động của ô tô, nhóm tác giả đã xây dựng mô hình dao động của hệ thống treo trong mặt phẳng dọc. Qua đó, sử dụng phần mềm Matlab Simulink để giải hệ phương trình vi phân mô tả hệ thống treo của ô tô điện trong mặt phẳng dọc. - Sử dụng phần mềm Matlab Simulink tính Hình 6. Gia tốc thân xe khi Ks thay đổi toán các thông số động lực học thân xe trong mặt phẳng dọc, đồng thời biểu diễn mối quan hệ giữa sai phương gia tốc thân xe với các thông số cơ bản của hệ thống treo (hệ số giảm chấn) qua đó đánh giá được ảnh hưởng của các thống số của hệ thống treo tới tính năng chuyển động êm dịu của xe ô tô. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cao Trọng Hiền, Đào Mạnh Hùng (2010). Lý thuyết Ô tô. NXB GTVT. [2] Nguyễn Phùng Quang (2004). Matlab – Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động. NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hình 7. Gia tốc thân xe khi Cs thay đổi [3] Nguyễn Đức Ngọc (2017). Nghiên cứu thiết Nhận xét: kế mô hình ô tô điện bốn bánh xe. Báo cáo Hiện nay, có nhiều phương pháp và chỉ đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường. tiêu đánh giá tính êm dịu của hệ thống treo, Trường Đại học Thủy lợi. [4] Tiêu chuẩn ISO – 2631 – 2003. tuy nhiên sử dụng phổ biến nhất là tiêu chuẩn [5] Reza N. Jazar (2008). Vehicle Dynamics : ISO/DIS 2631-[4], để đánh giá chất lượng của Theory and Application. Springer. hệ thống treo. Theo kết quả tính toán và mô [6] Michael R. Hatch (2000). Vibration phỏng như phần trên, ta thấy rằng sai phương simulation using Matlab and Ansys. gia tốc thân xe trong mặt phẳng dọc (Z’’ và Chapman and Hall/CRC. φ’’) thỏa mãn tiêu chuẩn đề ra, do vậy đảm bảo tính êm dịu chuyển động của ô tô. 214

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 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.