Bài giảng Mô hình hóa và mô phỏng trong kỹ thuật ô tô

Tóm tắt Bài giảng Mô hình hóa và mô phỏng trong kỹ thuật ô tô: ...           Hệ thống x(t) y(t) Tín hiệu vào Tín hiệu ra 10 1 0 1 11 1 0 1 11 ( ) ( ) ( ) ... ( ) ( ) ( ) ( ) ... ( ) n n n nn n m m m mm m d y t d y t dy t a a a a c t dtdt dt d x t d x t dx t b b b b u t dtdt dt               (2.34) ...iệu tổng cũng là scalar. Nếu đầu vào có nhiều tín hiệu hỗn hợp, Sum tính tống của từng phần tử. Ví dụ nếu tín hiệu vào bao gồm ba tín hiệu: l, sin(x) và [4 4 5 ổ], tín hiệu ra sẽ GÓ dạng;: [5 + sin(x), Hình 2.4. Màn hình khối Scope 23 5 + sin(x), 6 + sin(x), 7 + sin(x)]. Nếu khối Sum chi...o scalar trên hệ trục tọa độ dưới dạng đồ họa (Figure) Matlab. Đầu vào thứ nhất (bên trên) tương ứng với trục x, đầu vào thứ hai tương ứng với trục y. Trong hộp thoại paramelers có thể đặt giới hạn cho các trục. Khối To Workspace: Khối Workspace gửi số liệu ở đầu vào của khối tới môi trườ...

pdf71 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 442 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Mô hình hóa và mô phỏng trong kỹ thuật ô tô, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
erties của một đường nối (của tín hiệu) hoặc bằng 
cách nháy chuột đánhdấu đường nổi trên cửa số mô phóng, sau đó đi theo 
menu Edit/ Signal Properties, hoặc chọn signal Properties từ cửa số định 
dạng đường.. 
1.4. MÔ PHỎNG MỘT KHỐI TRONG MATLAB SIMULINK 
Sau khi đã hoàn thành các bước như lâv các phân tử, kết nổi giữa các 
phần tử, khai báo các thông số vào cho các phần tử ta băt đầu cho chạy mô 
 38 
phỏng. Quá trình mô phỏng của Simuỉink được khởi động thông, qua menu 
Siimỉlation/Start. Trong khi mô phỏng có thể chọn Sinmlaíion/Pause đê tạm 
ngừng hay Sitmdation/Stop để ngừng hẳn quá trình mô phỏng. 
Thêm vào đó ta có thể điều khiểnn quá trình mô phỏng bằng các dòng 
lệnh viết tại cửa sổ lệnh (Command Window) của Matlab. Điều này đặc biệt 
có ý nghĩa khi ta muốn tự động hoá toàn bộ quá trình mô phỏng, không 
muốn khởi động, ngừng hay xử lý... bằng tay. Đó là lệnh set_param và sim. 
Lệnh set_param được gọi như sau: 
 set_param (‘sys’, ‘SimulationStatus.’cmd’) 
Trong lệnh trên, mô hình mô phỏng có tên sys sẽ được khởi động khi cmd = 
start, hay khi dừng lại cmd=stop. Sau khoảng thời gian nghỉ pause, ta ra lệnh 
tiếp tục mô phỏng bằng continue. Nếu chọn cmd = update, mô hìnhsẽ được 
cập nhật mới. Có thể kiêm tra tình trạng mô hình mô phỏng của sys bằng 
lệnh: get_param (‘sys’, ‘SimulationStatus'). 
Bên cạnh tác dụng điều khiển quá trình mỏ phỏng, có thể sử dụng 
setparam lập các tham số của khối, các tham số mô phỏng. 
Lệnh sim được gọi như sau: 
 [t.x.y] = sim(‘model’) 
Nếu muốn chuyến giao cả tham số mô phỏng, ta gọi: 
 [t.x.y] = sim( ‘moder’, timespan.options.ut) 
Bằng lệnh trên ta chủ động được quá trình đặt tham số mô phỏng từ môi 
trường Matlab (mà thông thường phải thực hiện tại các trang Solver và 
Workspace I/0 của hộp thoại Simulation Parameters). Vế trái lệnh gồm các 
vectơ thời gian t, ma trận biến trạng thái X và ma trận biến ra y của mô hình. 
Các tham sổ cùa sim có ý nghĩa như sau: model là tên của mô hình 
Simulink, timespan viết dưới dạng [tStart tfìnal] định nụhĩa thời điêm bắt 
đầu và thời điêm dừng mô phỏng. Tham số ut cho phép đọc tập số liệu đã có 
vào trong khối Inport, có tác dụng tương tự như khi khai ô Input thuộc trang 
Workspace I/O của hộp thoại Simulation Parameters. 
Bằng options ta chuyenr giao cho mô hình các tham số mô phỏng quan 
trọng như thuật toán và bước tích phân, sai số, các điều kiện xuất số liệu .. 
Việc tạo cấu trúc tham số options (định dạng Structrure) được thực hiện 
bằng lệnh: 
 options = simset (propertv.value....) 
Với lệnh trên, các tham số đã đặt trong hộp thoại Simulation 
parameters sẽ không bị thay đối mà chỉ bị vô hiệu hóa khi lệnh sim khởi 
động quá trình mô phỏng băng lệnh: 
 struct = simset (‘moder) 
Ta sẽ thu được trọn vẹn bộ tham số options đã được khai báo nhờ kênh 
simset hay nhờ hộp thoại Simulation Parameters. 
2.3.3. Ứng dụng simuink để giải phương trình vi phân 
 39 
Ví dụ 1: Giải hệ phương trình vi phân cấp 1 
'
1 2 3 1
'
2 1 3 2
'
3 1 2 3
(0) 0
(0) 1
0.51 (0) 1
y y y y
y y y y
y y y y
  

  

  
Sơ đồ mô phỏng trong Simulink 
 HE PHUONG TRINH VI PHAN CAp 1
Scope3
Product2
Product1
Product
1
s
Integrator2
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
-1
Gain1
-0.5
Gain
y 1
y 1
y 1
y 1
y 2
y 2
y 2
y 3
y 3
y 3
y 3
Kết quả mô phỏng 
Ví dụ 2a: Giải hương trình vi phân cấp 2 
 2 1y y y  & & 
 40 
 PHUONG TRINH VI PHAN CAp 2
y
y(t)
(dich chuyen)
1
u
dy/dt
(Van toc)
ddy/dt2
(gia toc)
1
c
1
b
Scope3
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
Add
1/2
1/a
dy
dyddy y
Ví dụ 2b: Giải phương trình vi phân cấp 2 với hàm kich thích là hàm điều hòa 
 2 siny y y t  & & 
 41 
 PHUONG TRINH VI PHAN CAp 2
y
y(t)
(dich chuyen)
dy/dt
(Van toc)
ddy/dt2
(gia toc)
1
c
1
b
Sine Wave
Scope3
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
Add
1/2
1/a
dy
dyddy y
Ví dụ 3. Giải hệ phương trình vi phân cấp 2 
1 2 2 1
2 1 2
3 10 2 3
2 20 2
y y y y
y y y
   

  
& &
& &
 42 
 HE PTVP CAp 2
y3
2
u2
3
u1
2
d1
2
c2
1
c1
20
b2
10
b1
1
s
Integrator33
1
s
Integrator23
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
Add1
Add
1/2
1/a2
1/3
1/a1
dy 1
dy 1ddy 1
dy 2
dy 2ddy 2
y 2
y 2
y 2
y 1
y 1
Kết quả mô phỏng: 
Ví dụ 3: Mô phỏng dao động của hệ khối lươnglò xo . 
Phương trình vi phân dao động có dạng: 
 my ky f & 
 43 
Sơ đồ mô phỏng Simulink với m=2; k=3; f=sint : 
Sine Wave
Scope
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
3
Gain1
1/2
Gain
Kết quả mô phỏng như đồ thị sau 
Sơ đồ mô phỏng Simulink với m=2; k=3; 
Hàm kích thích 
0 0
1 0
khi t
f
khi t

 

 44 
Step
Scope
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
3
Gain1
1/2
Gain
Kết quả: 
 1 
Chương 3 
MÔ PHỎNG CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ 
3.1. Mô phỏng dao động ô tô ¼ 
3.1.1. Mô hình vật lý 
Mô hình dao động ô tô ¼ được thể hiện trên hình 3.1. 
3.1.2. Phương trình vi phân dao động 
Hệ phương trình vi phân dao động của ô tô ¼ được thành lập theo phương 
pháp D’Lambe: 
 1 1 1 1 1( ) ( )F c q z k q z   & & 
 2 2 1 2 2 1 2( ) ( )F c z z k z z   & & 
1) Khi tính đến thế năng trong trường: 
1 1 1 2 1
2 2 2 2
.m z F F m g
m z F m g
  

 
&
&
1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 2 1
2 2 2 1 2 2 1 2 2
. [ ( ) ( )] [ ( ) ( )]
[ ( ) ( )]
m z k q z c q z k z z c z z m g
m z k z z c z z m g
        

    
&& & & &
& & &
 (3.1) 
2) Khi khảo sát dao động xung quanh vị trí cân bằng tĩnh 
1 1 1 2
2 2 2
.m z F F
m z F
 


&
&
Hình 3.1. Mô hình phẳng dao động ô tô 1/4 
F1 
F2 
m1 
m2 
k1 c1 
z1 
q 
q 
k2 c2 
z2 
0 
0 
F2 
 2 
1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 2
2 2 2 1 2 2 1 2
. [ ( ) ( )] [ ( ) ( )]
[ ( ) ( )]
m z k q z c q z k z z c z z
m z k z z c z z
       

   
&& & & &
& & &
 (2) 
 3. Hàm mấp mô mặt đường: 0 sin( )q q t 
3.1.3.Mô hình mô phỏng dao động trong Matlab Simulink 
1) Sơ đồ mô phỏng như hình 3.2 
Dao ®éng « t« _Model_1/4 
fi leData= Data_daodong_1p4.m 
fi leDoc = Model_daodong_1p4.doc
fileName= Model_daodong_1p4.mdl 
(Dao ®éng xung quanh vÞ trÝ c©n b»ng tÜnh) 
k2*(dz1 - dz2)+c2*(z1-z2)
c2(z1-z2)
Sine Wave
Scope4
Scope3
Scope2
1
s
Integrator3
1
s
Integrator2
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
c1
Gain5
k1
Gain4
c2
Gain3
k2
Gain2
1/m2
Gain1
1/m1
Gain
du/dt
Derivative
z1
z1
dz1
dz1ddz2
ddz2
q
dz2 z2
 Hình 3.2. Sơ đồ mô phỏng dao động ô tô 1/4 
2) Số liệu đầu vào : 
Các số liệu đầu vào được nhập từ file Matlab 
%=============================== 
% fileName= Data_model_1p4.m 
%=============================== 
clc; clear all; 
global q0 k1 k2 c1 c2 m1 m2 w 
m1= 100; % kg 
m2= 400; % kg 
k1= 1000; % Ns/m` 
k2= 1000; % Ns/m 
c1= 45000; % N/m 
c2= 35000; % N/m 
g= 9.81 ; % m/s^2 
w = 3; % 1/s (tan so) 
q0= 0.2; % m (Bien do 
z10=(m1+m2)*g/c1; % Bien dang ban dau loxo 
z20=m2*g/c2; 
open A_Molel_daodong_1p4 
 3 
sim('A_Molel_daodong_1p4') 
%========================================== 
% giai bang ODE 
x0= [0; 0; 0;0]; 
[t,Y]= ode45('f_model_1p4',[0 10],x0); 
z1 = Y(:,1); 
Vz1= Y(:,2); 
z2 = Y(:,3); 
Vz2= Y(:,4); 
figure(1), hold on 
plot(t,z1,'r') 
plot(t,Vz1,'r') 
plot(t,z2,'--k') 
plot(t,Vz2,'--k','linewidth',1.5) 
grid on 
legend('z1', 'Vz1', 'z2', 'Vz2') 
title('Dao dong 1/4') 
xlabel('t,s') 
3) Kết quả mô phỏng 
 4 
3.2. Mô phỏng dao động ô tô 1/2 
3.2.1. Mô hình vật lý 
Mô hình dao động của ô tô theo phương thẳng đứng trong mặt phẳng đối xứng 
dọc (thường được gọi là mô hình dao động ½) được thể hiện trên hình 3.3. Mô hình 
này chỉ xét sự dao động của cơ hệ xung quanh vị trí cân bằng tĩnh. 
Các ký hiệu trên mô hình: 
M  khối lượng được treo (thân xe), kg ; 
Iy  mô men quán tính của khối lượng được đối với trục ngang y đi qua trọng 
tâm 0, kgm2; 
m  khối lượng không được treo, kg; 
FT  lực tác dụng của hệ thống treo lên thân xe, N; 
cT  độ cứng của hệ thống treo (nhíp), N/m; 
kT  hệ số cản giảm chấn của hệ thống treo, Ns/m; 
FL  lực tác dụng của bánh xe lên khối lượng không được treo, N; 
cL  độ cứng của lốp theo phương hướng kính, N/m; 
kL  hệ số cản giảm chấn của lốp theo phương hướng kính, Ns/m 
q  độ cao mấp mô mặt đường tại điểm tiếp xúc với bánh xe , m; 
Các chỉ số của các thông số: chỉ số 1 ký hiệu cho cầu trước, chỉ số 2 ký hiệu 
cho cầu sau. 
Lưu ý: Do chỉ xét dao động xung quanh vị trí cân bằng tĩnh nên trên mô hình 
 5 
không thể hiện các lực trọng trường Mg, m1g và m2g. 
Chọn hệ tọa độ khảo sát: 
 Đối với khối lượng được treo: Khối lượng được treo M thực hiện chuyển 
động song phẳng, vừa chuyển động lên xuống theo trục z, vừa xoay quanh trục 
ngang y. 
Chọn hệ tọa độ x0z , gốc tọa độ đặt tại trọng tâm 0, z là dịch chuyển tương 
đối so với vị trí cân bằng tĩnh,   góc xoay thân xe quanh trục y đi qua trọng tâm. 
Tại thời điểm ban đầu t = 0 thì z (0)= 0; (0) = 0. Xét dao động góc  nhỏ, khi đó 
có thể giả thiết tọa độ x của các điểm là hàng số. Điểm A đặt trên cầu trước có tọa 
độ là xA = a = const, za = za(t),  = (t). Điểm B đặt trên cầu sau, có xB = b, zb = 
zb(t);  (t). 
 Đối với các khối lượng không được treo: chỉ thực hiện chuyển động lên 
xuống the phương thẳng đứng. Chọn gốc tọa độ tại trọng tâm của khối lượng không 
được treo khi cơ hệ ở vị trí cân bằng tĩnh: 1 ký hiệu cho cầu trước, 2 ký hiệu cho 
cầu sau. 
3.2.2. Phương trình vi phân dao động của ô tô 
Dựa theo mô hình vật lý và sử dụng phương pháp D’lambe ta có thể thành lập 
được các phương trình vi phân dao động cho các khối lượng như sau: 
 Đối với khối lượng được treo (Thân xe): 
Hình 3.3. Mô hình dao động ô tô 1/2 
z 
x 
y  
 
FL1 
FT1 
m1 
kL1 
cL1 
z1 
q1 
q1 
kT1 cT1 
x 
FT1 
M, Iy 

z 
0 A B 
FT2 
FT2 
z2 
m2 
FL2 
q2 
q2 
kL2 cL2 
a b 
L 
kT2 cT2 
za zb 
 6 
1 2
1 2
T T
y T T
Mz F F
J F a F b
 

  
&
&
 (1) 
 Đối với khối lượng không được treo: 
1 1 1 1
2 2 2 2
L T
L T
m z F F
m z F F
 
 
&
&
 (2) 
Như vậy hệ phương trình vi phân dao động của ô tô có dạng: 
1 2
1 2
1 1 1 1
2 2 2 2
T T
y T T
L T
L T
Mz F F
J F a F b
m z F F
m z F F

 

  

 
  
&
&
&
&
 (3) 
3. 2.3. Xác định các lực thành phần 
a. Các phương trình liên kết hình học và động hoc 
Xét dao động với góc xoay nhỏ, ta có thể tính gần đúng sin  . Quan hệ 
hình học và động học của điểm A và điểm B với trọng tâm được thể hiện qua các 
phương trình liên kết sau đây: 
 Quan hệ hình học: 
a
b
z z a
z z b


 
 
 (4) 
 Quan hệ vận tốc:
a
b
z z a
z z b


 
 
&& &
&& &
 (5) 
 Quan hệ gia tốc: 
a
b
z z a
z z b


 
 
&& &
&& &
 (6) 
b. Lực đàn hồi của hệ thống treo cầu trước 
 1 1 1 1 1( ) ( )T T a T aF c z z k z z   & & (7) 
c. Lực đàn hồi của hệ thống treo cầu sau 
 2 2 2 2 2( ) ( )T T b T bF c z z k z z   & & (8) 
d. Lực đàn hồi của lốp trước 
 1 1 1 1 1 1 1( ) ( )L L LF c q z k q z   & & (9) 
e. Lực đàn hồi của lốp sau 
 2 2 2 2 2 2 2( ) ( )L L LF c q z k q z   & & (10) 
3. 2.4. Phương trình mô tả biên dạng mặt đường 
Trong thực tế, ô tô có thể chuyển động trên các biên dạng mặt đường khác 
nhau, thường là các dạng mặt đường ngẫu nhiên. Để đơn giản hóa trong quá trình 
nghiên cứu các bài toán động lực học của ô tô, thường người ta giả thiết biên dạng 
mặt đường biến đổi theo các hàm định trị (hàm toán học xác định): hàm xung đơn 
vi, hàm bậc thang đơn vị, hàm bậc nửa sin, hàm điều hòa hình sin. 
Trong phạm vi tiểu luận này, chúng tôi chỉ khảo sát trường hợp biên dạng mặt 
 7 
đường là hàm điều hòa hình sin (Hình 2). 
Biên dạng mặt đường có thể biểu diễn theo hàm thời gian: 
 Đối với cầu trước: 0 sin( )q q t (11) 
 Đối với cầu sau: 0( ) sin( )
L
q t q t
V
  (12) 
Trong đó: 
0
2 V
S

   tần số góc, rad/s; 
 q0  biên độ mấp mô mặt đường , m; 
 V  vận tốc chuyển động của ô tô, m/s; 
 L  khoảng cách từ cầu trước đến cầu sau, m; 
 S0  bước sóng biên dạng mặt đường, m . 
3.2.5 Xây dựng mô hình mô phỏng dao động ô tô 1/2 bằng MatlabSimulink 
3.2.5.1. Xây dựng mô hình tổng thể mô phỏng dao động ô tô 1/2 
Phương trình vi phân dao động (3) có thể giải và mô phỏng kết quả bằng ngôn 
ngữ Simulink với sơ đồ khối tổng thể như hình 3. Mô hình được chia thành 4 mô 
đun: 
1 Mô đun giải hệ phương trình vi phân dao động 
2 Mô đun hiện thị các điều kiện khảo sat 
3 Mô đun hiện thị các kết quả khảo sat bằng đồ thị 
4 Mô đun tính toán chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động 
Hình 3.4. Biên dạng mặt đường hình sin 
t 
q 
0 
S0 
q0 S 
T 
 8 
Model dao ®éng « t« 1/2
Xe tai GAZ-66
VE DO THI
Transport
Delay
In
1
In
2
Than xe
Sine Wave
In
1
O
u
t1
Lop truoc
q
2
F
L
2
Lop sau
GIA TOC BINH PHUONG
 TRUNG BINH
DIEU KIEN KHAO SAT
In
1
F
T
1
Cau truoc
F
L
2
F
T
2
Cau sau
FT1 FT2
FL1 FL2
q1
q1
q2
3.2.5.2. Sơ đồ các khối chức năng 
a. Khối model lốp trước. 
 (Luc tac dong len Cau truoc)
Model Lèp tr-íc 
1
Out1
q1
Goto
kL1
cL1
dz1
z1
du/dt
1
In1
q1
FL1
b. Khối model lốp sau 
 9 
Model Lèp sau 
 (Luc tac dong len Cau Sau)
1
FL2
kL2
cL2
dz2
z2
du/dt
1
q2
FL2
q2
c. Khối model cầu trước. 
Model CÇu tr-íc 
Luc tac dong cua banh xe len Cau truoc (Luc tac dong len Than xe)
1
FT1
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
dz1
Goto1
z1
Goto
1/m1
cT1
kT1
zA
dzA
1
In1
ddz1
dz1
dz1z1 z1
FT1
FT1
FL1
d. Khối model Cầu sau 
 (Luc tac dong len diem B Than xe)Luc tac dong cua banh xe len Cau sau
Model CÇu sau 
1
FT2
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
dz2
Goto1
z2
Goto
1/m2
cT2
kT2
zB
dzB
1
FL2
FL2
FT2
FT2
z2 z2
dz2
dz2ddz1
f. Khối model thân xe 
 10 
Mô hình toán: 
1 2
1 2
T T
y T T
Mz F F
J F a F b
 

  
&
&
Model Th©n xe
CAC MO HINH LIEN KET
Lien ket hinh hoc Lien ket van toc Lien ket gia toc 
1
s
Integrator3
1
s
Integrator2
1
s
Integrator1
1
s
Integrator
ddzB
ddfi
ddzA
ddz
dzB
dzA
zB
zA
dfi
dz
fi
Goto1
z
Goto
b
a
b
a
b
a
b
a
1/Iy
1/M
ddz
dfi
dfi
dz
dz
fi
fi
z
ddfi
ddfi
ddz
z
2
In2
1
In1
ddz dz z
df iddf i f i
FT1
FT1
FT1
FT2
FT2
FT2
zA
zB
dzA
dzB
ddzA
ddzB
g. Mô đun hiển thị các đồ thị kết quả mô phỏng 
Mô đun này cho hiện thị các đồ thị kết quả chính theo hàm thời gian: 
1 Gia tốc 2( / )z m s& , vận tốc ( / )z m s& và dịch chuyển z (m) của trọng tâm thân 
xe ứng với điều kiện khảo sát đã cho. 
2 Gia tốc xoay 2( / ),rad s& vận tốc xoay ( / )rad s& và góc xoay  (độ) của 
thân xe theo hàm thời gian ứng với điều kiện khảo sát đã cho. 
3 Gia tốc dao động của các điểm trên thân xe: 2( / )z m s& của trọng tâm, 
2( / )az m s& của điểm A (lắp ghế ngồi trong buồng lai) và 
2( / )bz m s& của cầu sau ứng 
với điều kiện khảo sat đã cho. 
Các thông số trên là một trong các cơ sở để phân tích và đánh giá quá trình 
dao động của ô tô.
 11 
Khèi vÏ ®å thÞ
Scope
q1
ddzB
ddzA
q1
fi
dfi
ddzB
ddfi
q1
ddz
ddzA
ddz
From
Gia toc trong tam
Gia toc diem A
Gia toc diem B
Song map mo
ddz
ddzA
ddzB
q1
ddf i
df i
f i
q1
h. Mô đun tính toán chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động 
Độ êm dịu chuyển động được đánh giá theo chỉ tiêu gia tốc bình phương trung 
bình: 
 Đối với trọng tâm: 2 2_
0
1
( ) ( / )
T
RMS Ta z t dt m s
T
 & 
 Đối với điểm A (buồng lái): 2 2_
0
1
( ) ( / )
T
RMS A aa z t dt m s
T
 & 
 Đối với điểm B (cầu sau): 2 2_
0
1
( ) ( / )
T
RMS B ba z t dt m s
T
 & 
Khối tính toán RMS gia tốc thể hiện trên simulink: 
Các kết quả thể hiện bằng số trên khối simulink sau; 
 12 
TÝnh Gia tèc b×nh ph-¬ng trung b×nh RMS(m/s2)
RMS- Trong tam
RMS- Cau truoc
RMS- Cau sau
In1 Out1
RMS-Gia tocT
In1 Out1
RMS-Gia tocB
In1 Out1
RMS-Gia tocA
ddzB
ddzA
ddz
3.932
Display3
2.284
Display1
2.941
Display
i. Mô đun hiện thị điều kiện khảo sat 
§iÒu kiÖn kh¶o s¸t
0.05
10
3
0.9259
Display2
q0 s0
V0 f
Dieu kien khao sat
3.2.5.3. Ví dụ mô phỏng 
a. Các thông số kỹ thuật của xe mô phỏng 
Xe mô phỏng là ô tô tải 2 cầu GAZ66 với các thông số kỹ thuật như Bảng 
3.1 
Bảng 3.1 Các thông số vào của mô hình dao động của ô tô GAZ-66 
STT Tên gọi 
Ký 
hiệu 
Giá trị Đơn vị 
1 Khối lượng xe khi đầy tải Ma 5970 kg 
2 Khối lượng phân bố lên cầutrước M1 2930 kg 
3 Khối lượng phân bố lên cầu sau M2 3040 kg 
4 Khối lượng cầu trước mc1 340 kg 
5 Khối lượng cầu sau m2 260 kg 
6 Chiều dài cơ sở L 3,3 m 
7 
Khoảng cách từ trọng tâm tới tâm cầu 
trước 
a 1,73 m 
8 
 Khoảng cách từ trọng tâm tới tâm cầu 
sau 
b 1,57 m 
 13 
9 
Bán kính quán tính khối lượng phần treo 
đối với trục ngang y khi xe đầy tải 
Y 1.45 m 
10 
Mô men quán tính khối lượng phần treo 
đối với trục ngang 
Jy 12060 kgm
2 
11 Độ cứng của phần tử đàn hồi trước C1 100000 N/m 
12 Độ cứng của phần tử đàn hồi sau C2 106000 N/m 
13 Hệ số cản giảm chấn (nén/trả) Kn/Kt 2400/7800 N.sec/m 
14 Độ cứng hướng kính của lốp trước CL1 430000 N/m 
15 Độ cứng hướng kính của lốp sau CL2 430000 N/m 
16 
Độ võng tĩnh của treo trước khi dầy xe 
tải 
ft1 0.11 m 
17 Độ võng tĩnh của treo sau khi xe đầy tải ft2 0.115 m 
b. Nhập các thông số đầu vào mô hình mô phỏng 
Để nhập các thông số đầu vào của mô hình mô phỏng ta co thể nhập trực tiếp 
trên mô hình Simulink hoặc nhập từ môi trường Matlab. 
Ở đây ta nhập từ môi trường Matlab. Code của chương trình Matlab được ghi 
trong Mfile với nội dung như sau: 
%====================================================================== 
% fleName = Model_Daodong_Oto_1p2_OK2b.mdl 
% fileData= Data_daodong_Oto_GAZ66.m (Xe tai GAZ66) 
% 
%====================================================================== 
clc 
clear all 
% SO LIEU DAU VAO: Xe tai GAZ66 
%===================================================================== 
Xe=' Oto tai GAZ-66'; 
% CAU TRUOC 
m1 = 340 ; % khoi luomg cau truoc (kg) 
cL1= 430000 ; % he so cung Lop truoc (N/m) 
kL1= 0 ; % he so giam chan Lop truoc (Ns/m) 
cT1= 100000 ; % he so cung loxo cau truoc (N/m) 
kT1= 7800 ; % he so giam chan cau truoc (Ns/m) 
% CAU SAU 
m2 = 260 ; % khoi luongcau sau (kg) 
cL2= 430000; % he so cung Lop cau sau (N/m) 
kL2= 0 ; % he so giam chan cau sau (Ns/m) 
cT2= 106000; % he so cung loxo cau sau (N/m) 
kT2= 7800; % he so giam chan cau sau (Ns/m) 
% THAN XE 
Iy= 12060 ; % mo men quan tinh doi voi truc y (kgm^2) 
M = 5970 ; %[kg]= Khoi luong 
g = 0*9.81 ; % gia toc trong truong (m/s^2) 
a = 1.73; % khoang cach tu trong tam den cau truoc (m) 
b = 1.57; % khoang cach tu trong tam den cau sau (m) 
L = a + b; % chieu dai co so 
 14 
%================================================================= 
% DIEU KIEN KHAO SAT 
%----------------------------------------------------------------- 
V0= 10 ; %km/h 
V= V0/3.6; % m/s 
q0= 0.05 ; % chieu cao map mo = bien do hinh sin (m) 
s0= 3 ; % Buoc song (m) 
w = 2*pi*V/s0; % tan so goc thay doi song mat duong (1/s) 
f= w/(2*pi); % Tan so dao dong tinh theo Hz 
%================================================================= 
% Chay Mo phong truc tiep tai day 
%open Model_daodong_Oto_GAZ_66_OK 
%sim('Model_daodong_Oto_GAZ_66_OK') 
open Model_Daodong_Oto_1p2_OK2b 
sim('Model_Daodong_Oto_1p2_OK2b') 
%================================================================ 
c. Kết quả mô phỏng dao động của ô tô tải GAZ66 với mô hình 1/2 
 15 
 16 
 17 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Vũ Đức Lập (1994), Dao động ô tô, Học viện kỹ thuật quân sự. 
[2]. Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab & Simulink, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 
Hà Nội 
[3]. Vũ Quang Thập (2014), Ứng dụng phần mềm Mtalab Simulink giải các bài toán 
động lực học trên ô tô, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 
[4]. Rajesh Rajamani (2006), Vehicle Dynamics and Control, Springer New York 
[5]. Rajesh Rajamani (2008), Vehicle Dynamics , Springer New York 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_mo_hinh_hoa_va_mo_phong_trong_ky_thuat_o_to.pdf