CHƯƠNG 8 MÔ PHỎNG KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CỦA HỆ THỐNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.36 MB, 105 trang )
Từ các phương trình cơ bản như: định luật III Niu-tơn, các định luật về nhiệt
học và các phương trình thủy khí động lực học; ta chuyển từ các cơ cấu cơ khí, điện
thành các phương trình tốn học mơ tả đó
Ta có các phương trình mơ tả hệ thống như sau:
Phương trình biến thiên áp suất bầu phanh:
G=
V0 + F .x dp p dT F dx
p
−
÷+
RT dt T dt RT dt
Trong đó: G: lưu lượng trọng lượng(kg/s)
V0 : Thể tích chết của bầu phanh(m3)
F : diện tích màng(m2)
p áp suất bầu phanh(N/m2)
x : khoảng dịch chuyển của màng(m)
R : hằng số nhiệt
T : nhiệt độ của khí nén(K)
t thời gian(s).
Phương trình lưu lượng vanTCS
Cv =
Qv
ρ
31.6 ∆p
Trong đó : Cvhệ số lưu lượng của van
ρ
khối lượng riêng của khí nén (kg/m3)
∆p Tổn hao áp suất (N/m2)
Qv : lưu lượng qua van(m3/h)
Qv = Qsup − Qexh
Qsup : lưu lượng khí vào khi tăng áp (m3)
Qexh : lưu lượng khí ra khi giảm áp(m3).
G = γ (Qsup − Qexh ) .
Phương trình cân bằng lực của hệ :
98
x
&= ( pv − pa ) F − kx − Bv − k ( − x0 )
mx&
17
Trong đó : m là khối lượng quy đổi(kg)
vận tốc dịch chuyển của màng(m/s)
x0: khe hở má phanh quy đổi(m)
B: hệ số ma sát nhớt của khí nén
k độ cứng lò xo.
Trong mơ phỏng này ta coi tác động của đường ống đến hệ thống chỉ có tổn
thất áp suất. Tổn thất này sẽ được tính vào áp suất đầu vào pv.
8.3 Mơ phỏng trên Matlab-simulink
Từ các phương trình trên ta ta thiết lập mạch mơ phỏng cho hệ thống.
Mạch Simulink có dạng như hình 7.1.
Khối mạch gồm 3 phần: phần phát tín hiệu, phần TCS và phần bầu phanh.
Hình 8.1: mạch mơ phỏng trên matlab-simulink
99
Các khối chính được mơ tả bằng các khối nhỏ như sau:
Hình 7.2 mơ hình bầu phanh
100
Hình 7.3 mơ hình TCS
Hình 7.4 Stateflow điều khiển tín hiệu cho van TCS.
Tín hiệu mơ mỏng ở đây sử dụng xung tam giác dạng như sau.
Hình 7.5 xung tín hiệu về độ trượt.
Ta có đồ thị đáp ứng tần số của bầu phanh sau khi tổng hợp các đồ thị như sau :
101
0.7
down pressure
up pressure
0.6
0.5
p(M P a)
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
f(H z )
Trên hình thể hiện đồ thị được tổng hợp nhờ các điểm mà tại đó áp suất
max, hay min.
Trong pha tăng áp : ta có đường up pressure.
Trong pha giảm áp: ta có đường down pressure.
Nhận thấy khi tần số càng tăng thì 2 đường tiến lại gần nhau đến thời điểm
nào đó áp suất bầu phanh khơng thay đổi được nữa; điều đó chứng tỏ rằng cơ cơ cấu
phanh mất hoàn toàn tác dụng. Vì vậy trong quá trình điều khiển ta cần xác định
được tần số thu phát tín hiệu hợp lí qua đó vẫn đảm bảo cơ cấu hoạt động có hiệu
quả. Trong q trình mơ phỏng nhận thấy rằng tại tần số 3Hz áp suất max đạt được
lớn hơn 0.75Pmax( áp suất có thể chấp nhận mà hiệu quả phanh còn đạt được( theo
tiêu chuẩn TCVN6919-2001 (được xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn ECE số 13-08/S1
về hệ thống phanh khí nén).
102
KẾT LUẬN
Đề tài thiết kế hệ thống chống trượt quay cho xe tải nhỏ là một đề tài còn
khá mới nhưng lại được ứng dụng trong thực tiễn. Đây là một đề tài thiết thực,
khơng chỉ góp phần nâng cao kiến thức trong nhà trường mà còn là cơ sở phục vụ
cho quá trình nghiên cứu các hệ thống tiện nghi khác, đồng thời hỗ trợ cho công tác
thiết kế hệ chống trượt hiện đại đang được khai thác ở Việt Nam, đáp ứng được xu
hướng phát triển không ngừng của nền công nghiệp ô tô Việt Nam
Trong vài năm trở lại đây, hệ thống TCSbắt đầu xuất hiện ở Việt Nam .Dù
chưa được ứng dụng rộng rãi và được quan tâm nhiều nhưng lại là là một thiết bị
cần thiết. Do đó đề tài đã thiết kế tính tốn một hệ thống TCS khí nén cho ơ tơ tải
.Phương pháp tiếp cận để giải quyết nhiệm vụ của để tài là tính tốn ,thiết kế bản
vẽ,mơ phỏng, gia công thử lắp van và lắp ráp thành cụm để phục vụ nghiên cứu lâu
dài. Sau khi đi vào tìm hiểu, phân tích những hệ thống đang được sử dụng hiện nay
trên các xe, đề tài đã lựa chọn ra một hệ thống phù hợp với xe tham khảo, tăng tính
tiện nghi cho xe.
Với thời lượng 15 tuần để hồn thành đề tài và một phần kiến thức còn hạn
chế nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong
được sự góp ý của các thầy trong hội đồng và bộ môn để có thể hiểu sâu hơn về đồ
án của em.
Trong thời gian thực hiện đề tài, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Hồ
Hữu Hải cùng toàn bộ quý thầy cô trong bộ môn ôtô đã giúp đỡ chúng em trong
thời gian qua.
103
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Omron, Catalog “Cylindrical Proximity Sensor E2A”.
[2] Hyundai Sevice, Chonan Technical Service Training Center, “Anti-Lock
Brake System for Hyundai Commercial Vehicles”, năm 2010.
[3] Philips Semiconductors, “Rotational Speed Sensors”, năm 1999.
[4] Meritor Wabco, “Antilock Braking System for truck”, năm 2011.
[5] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, “ Lý thuyết ô tô, máy kéo”, nhà xuất bản khoa
học kỹ thuật, năm 2005.
[6] Microchip technology, “dspic30F4011/4012 Data sheet, High-performance, 16bit digital signal controller”,năm 2010.
[7] PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan, “Bài giảng thiết kế tính tốn ơtơ”, NXB ĐHBK
Hà Nội (2007).
[8] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1 và 2)”,
NXB Giáo dục (198).
[9] PGS, TS. Ninh Đức Tốn – TS.Đỗ Trọng Hùng, “Hướng dẫn làm bài tập dung
sai”, Nhà xuất bản ĐHBK Hà Nội (2000).
[10] Nguyễn Khắc Trai, “Kỹ thuật chẩn đoán ô tô”, NXB Giao thông vận tải, Hà
Nội 2007.
[11] Development of Traction Control System, Hun Sang Jung, Byung Hak Kwak,
Young Jin Park. June 12-15, 2000, Seoul, Korea.
104
105
