- Nghiên cứu động lực học ôtô. - 13 CHƯƠNG 2 CÁC MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC TRÊN ÔTÔ. - 17 2.1 Mô hình 1/4. - 17 2.2 Mô hình 1/2. - Mô hình không gian xe con. - MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ CON Phương pháp lập hệ phương trình. - 25 3.3 Xây dựng mô hình. - 24 3.3.1 Thiết lập các phương trình động lực học của xe. - Mô hình hệ thống treo. - 30 3.3.3 Mô hình 1/4. - 366 3.3.4 Động lực học bánh xe. - MÔ PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ BẰNG SIMULINK...51 4.1 Trình tự thực hiện quá trình mô phỏng. - 56 4.3.3 Khối mô tả động lực học bánh xe. - PHÂN TÍCH KẾT QUẢ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN KHẢO SÁT VỀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ. - Do vậy viêc nghiên cứu về các thông số động lực học của ô tô là rất cần thiết . - Trước nhu cầu thực tế trên, em đã lựa chọn đề tài nghiên cứu về động lực học ô tô và xây đựng mô hình động lực học tổng quát của ô tô để mô phỏng các quá trình động lực học của ô tô trong thực tế và lấy ra các thông số về động lực học ô tô. - Mô hình động lực học 1/4. - Mô hình dao động phẳng. - Mô hình động lực tổng thể. - Mô hình động lực theo phương bằng. - Mô hình động lực học theo phương đứng. - Mô hình động lực học theo phương cạnh. - 278 Hình 3.7Mô hình hệ thống treo. - 345 Hình 3.10. - Mô hình động lực học ôtô ¼. - 378 Hình 3.11. - 389 Hình 3.12. - Thông số động lực học các loại bánh xe. - 42 Hình 3.13. - 44 Hình 3.14. - 44 Hình 3.15. - Mô hình lốp. - 45 Hình 3.16. - 46 Hình 3.17. - 47 Hình 3.18. - 56 Hình 4.3.khối tính toán ra các thông số động học của xe. - 57 Hình 4.4 khối mô tả hàm Ammon. - Mô tả động lực học bánh xe. - 679 Hình 5.11. - 70 Hình 5.12. - 70 Hình 5.13. - 71 Hình 5.14. - 71 Hình 5.15. - 72 Hình 5.16. - 72 Hình 5.17.Đồ thị mô tả vận tốc góc theo thời gian. - 73 Hình 5.18. - 73 12 Hình 5.19.Đồ thị mô tả quỹ đạo xe. - 74 Hình 5.20. - 75 Hình 5.21. - 76 Hình 5.22. - 76 Hình 5.23. - 77 Hình 5.24. - 77 Hình 5.25. - 78 Hình 5.26. - 78 Hình 5.27.Đồ thị mô tả góc quay thân xe theo thời gian trường hợp phanh non. - 79 Hình 5.28.Đồ thị mô tả góc quay thân xe theo thời gian trường hợp phanh già. - 79 Hình 5.29. - 80 Hình 5.30. - 80 HÌnh 4.31. - 81 HÌnh 4.33. - Hình 1.1: Sơ đồ điều khiển ô tô Nhìn vào hình 1.1 chúng ta thấy lái xe có ba tác động: Ga để thay đổi mômen của động cơ (MA), phanh để tạo ra mô mem phanh (MB) và quay vô lăng δ. - Vì vậy việc nghiên cứu thiết lập một mô hình động lực học ô tô để xác ịnh các giới hạn nguy hiểm là điều cần thiết, chúng ta có thể thiết lập quan hệ như sau: 15 Trong đó: j = 1,2,3,4. - Chính vì vậy việc thiết lập một mô hình động lực học ô tô là cần thiết nhằm xác định các yếu tố cấu trúc của ô tô, phản ứng của lái xe và các yếu tố ngoại cảnh là mục tiêu của nội dung nghiên cứu. - CÁC MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC TRÊN Ô TÔ Trong thực tế có nhiều mô hình động lực học ô tô với những mục tiêu nghiên cứu khác nhau. - Sau đây ta xét 03 mô hình cơ bản: 2.1. - Mô hình ¼. - e m mA r z ξ ϕ M Fz CL C K Fx Fc h x Hình 2.1 Mô hình động lực học 1/4 Nếu bỏ qua dao động lắc dọc và lắc ngang của thân xe thì ta có thể đưa mô hình động lực học của ôtô về mô hình 1/4 như hình 2.1. - Đây là mô hình cơ bản của động lực học ôtô. - Ý nghĩa: Mô hình này là mô hình đơn giản nhất của động lực học ô tô nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của đường theo phương thẳng đứng (sự thay đổi FZ) và ảnh hưởng của việc cấp mô men MA, MB đến chuyển động của bánh xe, đây là mô hình cơ bản để thiết lập các mô hình phức tạp hơn. - Mô hình ½ 2hmCKL2CA2m22ξ2mCKL1CA1m11ξ11hϕMzW..mxyJϕ..121llFwzh-rr21v Hình 2.2: Mô hình dao động phẳng 18 Ý nghĩa: mô hình ½ là mô hình có thể dùng để nghiên cứu quá trình phanh, quay vòng và tích hợp phanh-quay vòng. - Có thể nghiên cứu nhiều thuộc tình động lực học ô tô. - Vì vậy mô hình ½ không xét đến ảnh hưởng thay đổi phản lực hai bên phải và trái. - Mô hình không gian xe con Trạng thái chuyển động của ôtô phụ thuộc tích hợp bởi động lực học dọc, động lực học ngang và động lực học phương thẳng đứng. - Hình 2.2 là một mô hình động lực học tổng quát có thể mô tả chuyển động của ôtô với các phản ứng khác nhau của lái xe và ngoại ảnh. - Vì vậy xây dựng mô hình tích hợp là cần thiết cho các ô tô thông minh. - Mô hình động lực tổng thể 19 Ý nghĩa: Mô hình không gian xe con là mô hình tổng quát có thể xét đầy đủ các yếu tố động lực học ô tô. - Mô tả chuyển động tổng quát của ô tô trong mặt phẳng nền ( động lực học ngang. - Mô đun quan trọng của ô tô đó chính là mô đun xác định động lực học bánh xe nhưng ở phần 2.1 chỉ được mô tả đặc điểm mô hình động lực học ô tô là độc lập tương đối vì vậy để khảo sát động lực học ô tô một cách toàn diện hơn thì chúng ta phải khảo sát mô hình không gian xe con. - MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ CON 3.1 Phương pháp lập hệ phương trình Khi nghiên cứu dao động ôtô ta thấy nó là một hệ nhiều vật bao gồm hữu hạn các vật liên kết đàn hồi với nhau và chuyển động tương đối với biên độ lớn và tần số thấp từ 0 đến 50Hz. - Việc xác định các lực truyền ở bánh xe và đường là hạt nhân của động lực học ôtô hiện đại. - 3.3 Xây dựng mô hình Từ viêc phân tích các yếu tố cấu trúc , và động lực học ô tô để thuận tiện cho việc lập các phương trình ta có thể chiếu mô hình xe cùng các lực tác dụng lên xe lên ba măt phẳng : 25 + mặt phẳng chiếu bằng + mặt phẳng chiếu đứng + mặt phẳng chiếu cạnh 3.3.1 Thiết lập các phương trình động lực học của xe. - Trước tiên ta xây dựng mô hình động lực học theo mặt phẳng bằng. - Mô hình động lực học theo phương bằng 26 Với giả thiết các lực tương tác bánh xe 1111,,,RLRLXXYYFFFF (bánh trước) và 222,,RLRXXYFFF, 2LYF(bánh sau) là tính được, ta có ba phương trình mô tả động học ngang của xe như sau cos cos sin cosRLL LR RL LR RXXX X Y Y wxFxFFF F F F Fδδδδ. - (3.3) Mô hình động lực học ô tô theo mặt phẳng cạnh. - Tiếp theo ta xét mô hình động lực học ô tô theo mặt phẳng cạnh. - Mô hình động lực học theo phương đứng . - Hệ số bám Hệ số bám ,xyϕϕ được xác định theo mô hình lốp Ammon. - Để xác định được ,xyϕϕ trước hết ta phải xác định các hệ số trượt của bánh xe từ các phương trình động lực học phương x. - Trong các phương trình trên các lực ,,xyzFFFlà các lực tương tác giữa đường và bánh xe và được xác định thông qua các mô hình con. - 30 Để xác định được các lực trên ta sẽ xét các mô hình con sau 3.3.2 . - Mô hình hệ thống treo Hệ thống treo là phần tử liên kết giữa bánh xe và thân xe. - Mô tả tổng quát hệ thống treo như hình (3.1): CKFFR0zξ Hình 3.7 Mô hình hệ thống treo Lực đàn hồi được xác định như sau: 31. - 3.3.3 Mô hình 1/4. - Cấu trúc của mô hình 1/4 bao gồm: khối lượng không được treo Am liên kết với khối lượng được treo m thông qua hệ thống treo. - 37 ξZmKhmCCLAϕxvLCChKMAJ,xFFxM Hình 3.10. - Mô hình động lực học ôtô ¼ Với cơ sở trên ta có các điểm cắt sau. - Lực đàn hồi, lực cản của hệ thống treo ,CKFF + Lực cản không khí KKF + Lực đàn hồi lốp CLF + Các lực quán tính + Các nội lực 38 FzCLFKFCFFKFCmzξAmxmxF'MϕJF'xmxAFxfMMfxFFCLA(m+m )gevr =r -(h- )d0ξMkkFZξh Hình 3.11. - MÔ PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ BẰNG SIMULINK 4.1 Trình tự thực hiện quá trình mô phỏng. - Xây dựng mô hình toán học là xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả sự hoạt động và thể hiện các quy luật chung về tính chất vật lý của hệ thống. - Nhập giá trị các thông số vào các khối chức năng của mô hình
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt