Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động cho ôtô khách
Đề tài do Ts. Nguyễn Văn Trà – Học viện Kỹ thuật Quân sự, Ths. Vũ Thành Trung – Trường Đại học Sao Đỏ thực hiện với mục tiêu ứng dụng bộ điều chỉnh toàn phương tuyến tính (LQR) trong kỹ thuật điều khiển bền vững để điều khiển hệ thống treo ô tô khách nhằm nâng cao độ êm dịu khi chuyển động trên đường có mấp mô dạng hàm điều hòa. Đồng thời, so sánh độ êm dịu chuyển động của ô tô khách khi sử dụng hệ thống treo bán tích cực sử dụng bộ LQR và hệ thống treo bị động trong miền tần số và miền thời gian bằng cách sử dụng phần mềm Matlab – Simulink để tính toán và mô phỏng.
Hệ thống treo ảnh hưởng trực tiếp tới độ êm
dịu, tính ổn định và an toàn khi chuyển động của ôto. Ô tô khách là phương tiện
giao thông công cộng hữu hiệu trong việc vận chuyển hành khách và đang được nhà
nước đầu tư lớn nhằm giảm thiểu tai nạn, ùn tắc giao thông, hạn chế sử dụng
phương tiện cá nhân, nghiên cứu điều khiể hệ thống treo để nâng cao độ êm dịu,
tăng tính ổn định và an toàn chuyển động của ô tô khách là hướng đi đúng đắn,
cần phải được đầu tư một cách thích đáng trong điều kiện phát triển khoa học và
công nghệ ngày nay.
Có nhiều phương pháp điều khiển hệ thống
troe bán tích cực như: Điều khiển dập tắt khối lượng phần treo (sky –hook),
điều khiển dập tắt khối lượng phần không treo, điều khiển kết hợp, điều khiển
giảm chấn kiểu đóng mở, điều khiển theo tín hiệu phản hồi (phản hồi không gian
trạng thái, phản hồi theo tín hiệu đầu ra)….Tuy nhiên để có thể đưa ra giải
pháp điều khiển hiệu quả cần thiết phải nghiên cứu kỹ càng giải thuật điều
khiển. Sử dụng thuật toán cho bộ điều chỉnh toàn phương tuyến tính đang được
các nhà chuyên môn lựa chọn để điều khiển hệ thống của mình.
Để đạt được mục tiêu đề ra, các tác giả đã
tiến hành khảo sát dao động của ô tô khách ở mô hình ½ xe chuyển động trên
đường với mấp mô dạng điều hòa bằng phần mềm Matlab – Simulink nhằm so sánh,
đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô có sử dụng hệ thống treo có điều khiển
và không có điều khiển. Thiết kế bộ điều khiển LQR thông qua việc phân tích
điều khiển được, tính quan sát được và xác định tín hiệu điều khiển và tiến
hành khảo sát miền tần số và miền thời gian.
Kết quả nghiên cứu cho thấy dao động ô tô
khách có điều khiển hệ thống treo và không điều khiển ở mô hình ½ xe thành công
nhờ việc ứng dụng lý thuyết điều khiển trong không gian trạng thái kết hợp với
phần mềm Matlab – Simulink cho kết quả nhanh chóng, chính xác. Độ êm dịu của ô
tô khách phụ thuộc nhiều vào việc thiết kế tối ưu hóa bộ điều khiển LQR. Kết
quả của nghiên cứu này có thể ứng dụng cho các xe khách được sản xuất tại Việt
Nam.