Luận án Nghiên cứu điều khiển tỷ số truyền hệ thống lái nhằm tăng ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô

i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, đề tài được thực hiện tại bộ 
môn Ô tô, trường Đại học Giao Thông Vận Tải dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Đào 
Mạnh Hùng và TS. Nguyễn Khắc Huân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn 
là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
Tác giả 
Nguyễn Anh Tuấn 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Xin trân trọng cảm ơn tới Thầy Đào Mạnh Hùng và Thầy Nguyễn Khắc Huân 
đã tận tình hướng dẫn trong quá trình thực hiện luận án. Trân trọng gửi lời cảm ơn đến 
toàn thể các Thầy tại bộ môn Cơ khí Ô tô đã hướng dẫn, tư vấn, đóng góp ý kiến trong 
quá trình thực hiện luận án. 
Trân trọng cảm ơn các Thầy Cô, đồng nghiệp Trường Đại học Giao Thông vận 
tải, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Cao đẳng Lý Tự 
Trọng Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi và góp ý trong quá trình thực 
hiện luận án. 
Trân trọng cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ 
trong quá trình thực hiện luận án. 
Tác giả 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i 
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ii 
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................ vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................. x 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................. xi 
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................. 4 
1.1. Tổng quan về ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô .......................................... 4 
1.1.1. Khái quát về an toàn chuyển động ................................................................. 4 
1.1.2. Ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô .......................................................... 4 
1.1.3. Bánh xe dẫn hướng ...................................................................................... 10 
1.1.4. Quá trình phát triển hệ thống lái trên ô tô .................................................... 11 
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài và trong nước ......................................................... 18 
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................ 18 
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................. 22 
1.3. Xác định mục tiêu, đối tượng, phương pháp và nội dung nghiên cứu của luận án . 23 
1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................... 23 
1.3.3. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 24 
1.3.4. Nội dung nghiên cứu của đề tài ................................................................... 24 
1.4. Kết luận chương 1 ............................................................................................... 24 
CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ VÀ HỆ 
THỐNG LÁI.................................................................................................................. 26 
2.1. Xây dựng mô hình chuyển động của ô tô ........................................................... 26 
2.1.1. Mô hình động lực học ô tô chuyển động trong mặt phẳng .......................... 26 
2.1.2. Mô hình động lực học của bánh xe đàn hồi ................................................. 29 
2.1.3. Mô hình xác định tải trọng tác dụng lên các bánh xe .................................. 32 
2.2. Xây dựng mô hình mô phỏng chuyển động của ô tô .......................................... 33 
2.2.1. Sơ đồ khối mô phỏng chuyển động ô tô trong mặt phẳng ........................... 33 
2.2.2. Sơ đồ thuật toán ........................................................................................... 34 
2.2.3. Sơ đồ mô phỏng Matlab - Simulink ............................................................. 35 
2.3. Xây dựng mô hình hệ thống lái ô tô ................................................................... 37 
2.3.1. Mô hình hệ thống lái tích cực ...................................................................... 37 
iv 
2.3.2. Mô hình toán học hệ thống lái tích cực ........................................................ 40 
2.4. Mô hình mô phỏng hệ thống lái .......................................................................... 49 
2.4.1.Sơ đồ khối mô phỏng động lực học ô tô chuyển động trong mặt phẳng với 
hệ thống lái ............................................................................................................. 49 
2.4.2. Sơ đồ thuật toán mô phỏng hệ thống lái tích cực ......................................... 51 
2.4.3. Sơ đồ Matlab - Simulink mô phỏng hệ thống lái ......................................... 52 
2.5. Kết luận ............................................................................................................... 53 
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG CỦA 
Ô TÔ VỚI HỆ THỐNG LÁI TÍCH CỰC ..................................................................... 54 
3.1. Thiết kế bộ điều khiển ........................................................................................ 54 
3.1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 54 
3.1.2. Sơ đồ khối động lực học chuyển động của ô tô với hệ thống lái tích cực ... 54 
3.1.3. Thiết kế bộ điều khiển AFS - Fuzzy Logic .................................................. 55 
3.1.4. Thiết kế bộ điều khiển Fuzzy logic của mô tơ với hệ thống lái tích cực ..... 61 
3.2. Mô phỏng khảo sát chuyển động của ô tô với tác động điều khiển tỉ số truyền 
của hệ thống lái .......................................................................................................... 62 
3.2.1. Khảo sát chuyển động của ô tô khi quay vòng trong các điều kiện khai thác 
khác nhau ............................................................................................................... 62 
3.2.2. Khảo sát chuyển động của ô tô khi chuyển động thẳng ............................... 69 
3.2.3. Khảo sát chuyển động của ô tô khi chuyển làn ............................................ 72 
3.3. Kết luận chương 3 ............................................................................................... 75 
CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ........................................................... 76 
4.1. Mục đích, nhiệm vụ và đối tượng thí nghiệm..................................................... 76 
4.1.1. Mục đích thí nghiệm .................................................................................... 76 
4.1.2. Đối tượng thí nghiệm ................................................................................... 76 
4.1.3. Điều kiện thí nghiệm .................................................................................... 77 
4.2. Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống lái tích cực AFS ...................................... 78 
4.2.1. Kết cấu cơ khí hệ thống lái và cầu trước ...................................................... 78 
4.2.2. Bộ phận tạo tải ............................................................................................. 80 
4.2.3. Cụm đo góc quay bánh xe dẫn hướng .......................................................... 81 
4.2.4. Cảm biến đo góc quay .................................................................................. 81 
4.2.5. Máy tính kết nối ........................................................................................... 81 
4.2.6. Cấu trúc điều khiển động cơ một chiều không chổi than (BLDCM) ........... 82 
4.2.7. Chế tạo bộ điều khiển mô tơ của hệ thống lái tích cực ................................ 87 
4.3. Quy trình thí nghiệm khảo sát chuyển động của ô tô với hệ thống lái tích cực . 93 
v 
4.4. Kết quả thí nghiệm khảo sát chuyển động quay vòng của ô tô (J-turn) ............. 94 
4.4.1. Khi độ cứng ngang lốp trước nhỏ hơn độ cứng ngang lốp sau .................... 95 
4.4.2 Khi độ cứng ngang lốp trước lớn hơn độ cứng ngang lốp sau ...................... 97 
4.5. Kết quả khảo sát quỹ đạo của ô tô khi chuyển động thẳng ................................ 99 
4.5.1. Quỹ đạo chuyển động của ô tô dưới tác động của lực gió ngang ................ 99 
4.5.2. Khảo sát quỹ đạo chuyển động của ô tô khi thay đổi tốc độ ..................... 100 
4.6. Khảo sát chuyển động của ô tô khi chuyển làn ................................................ 101 
4.7. Phương pháp đánh giá sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm ........................... 102 
4.8. So sánh đánh giá kết quả giữa thực nghiệm với mô phỏng lý thuyết ............... 103 
4.9. Kết luận chương 4 ............................................................................................. 105 
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 106 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ................................................... 108 
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 113 
PHỤ LỤC 1 ................................................................................................................. 114 
PHỤ LỤC 2 ................................................................................................................. 129 
PHỤ LỤC 3 ................................................................................................................. 143 
PHỤ LỤC 4 ................................................................................................................. 148 
vi 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 
Hình 1.1. Mô hình ô tô một vết ....................................................................................... 5 
Hình 1.2. Quan hệ giữa các trạng thái quay vòng với độ cứng bên của lốp và tọa độ 
trọng tâm ô tô ................................................................................................. 7 
Hình 1.3. Ảnh hưởng của Ks đến quan hệ giữa góc quay thực tế và gia tốc hướng tâm 
với bán kính quay vòng R = const. ................................................................ 8 
Hình 1.4. Ảnh hưởng của gió ngang và biến dạng của lốp đến ổn định hướng chuyển 
động ................................................................................................................ 9 
Hình 1.5. Mất ổn định hướng do lực phanh không đều ................................................. 10 
Hình 1.6. Các góc đặt bánh xe ....................................................................................... 10 
Hình 1.7. Sơ đồ tiến trình phát triển của hệ thống lái ................................................... 11 
Hình 1.8. Hệ thống lái cơ khí ....................................................................................... 11 
Hình 1.9. Hệ thống lái thủy lực ..................................................................................... 12 
Hình 1.10. Hệ thống lái thủy lực điều khiển bằng điện tử ........................................... 12 
Hình 1.11. Hệ thống lái trợ lực điện ............................................................................. 13 
Hình 1.12. Mô hình hệ thống lái AFS ........................................................................... 14 
Hình 1.13. Cơ cấu chấp hành của hệ thống lái tích cực AFS ........................................ 14 
Hình 1.14. Quan hệ giữa tỷ số truyền của hệ thống lái và tốc độ chuyển động của ô tô .... 15 
Hình 1.15. Bộ chấp hành VGRS .................................................................................. 15 
Hình 1.16. Cơ cấu VGRS .............................................................................................. 16 
Hình 1.17. Cơ cấu bộ giảm tốc ...................................................................................... 16 
Hình 1.18. Cơ cấu hãm mô tơ ....................................................................................... 17 
Hình 1.19. Quy luật thay đổi tỷ số truyền góc của cơ cấu lái ....................................... 17 
Hình 1.20. Đồ thị tỷ số truyền hệ thống lái tích cực ..................................................... 18 
Hình 1.21. Quan hệ giữa tỷ số truyền và vận tốc ô tô .................................................. 19 
Hình 1.22. Đường thử nghiệm chuyển làn của ô tô ..................................................... 20 
Hình 1.23. Sơ đồ điều khiển hệ thống AFS ................................................................... 22 
Hình 1.24. Mối quan hệ giữa tỷ số truyền và tốc độ ..................................................... 22 
Hình 2.1. Mô hình chuyển động của ô tô trong mặt phẳng .......................................... 27 
Hình 2.2. Các lực tác dụng từ mặt đường lên bánh xe ................................................. 30 
Hình 2.3. Các góc quay của bánh xe ............................................................................ 30 
Hình 2.4. Quan hệ giữa góc lệch bên và phản lực ngang theo công thức Magic Formula . 32 
Hình 2.5. Mô hình xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên các bánh xe ................. 32 
Hình 2.6. Sơ đồ khối mô phỏng chuyển động ô tô trong mặt phẳng ............................ 33 
vii 
Hình 2.7. Sơ đồ thuật toán khảo sát mô hình chuyển động của ô tô ............................. 34 
Hình 2.8. Sơ đồ Simulink mô phỏng động lực học chuyển động của ô tô .................... 35 
Hình 2.9. Sơ đồ Simulink mô phỏng bánh xe đàn hồi .................................................. 36 
Hình 2.10. Sơ đồ Simulink mô phỏng chuyển động của ô tô trong mặt phẳng ............ 36 
Hình 2.11. Sơ đồ hệ thống lái tích cực .......................................................................... 37 
Hình 2.12. Sơ đồ hệ thống lái bị động ........................................................................... 39 
Hình 2.13. Sơ đồ động học cơ cấu Harmonic ............................................................... 39 
Hình 2.14. Sơ đồ khối mô phỏng động lực học ô tô chuyển động trong mặt phẳng với 
hệ thống lái bị động ...................................................................................... 49 
Hình 2.15. Sơ đồ khối mô phỏng động lực học ô tô chuyển động trong mặt phẳng với 
hệ thống lái tích cực ............................................................ ...  xe khi có 
gió ngang theo thực tế (m) 
STT Thời gian t (s) 
Quỹ đạo theo 
phương x (m) 
Quỹ đạo theo 
phương y (m) 
Quỹ đạo theo 
phương x (m) 
Quỹ đạo theo 
phương y (m) 
438 1,6109 269,3853 2,238951173 269,3853 3,134532 
439 1,6146 269,6724 2,241337206 269,6724 3,137872 
440 1,6183 269,9574 2,243706036 269,9574 3,141188 
441 1,6220 270,2403 2,246057644 270,2403 3,144481 
442 1,6256 270,5212 2,248392014 270,5212 3,147749 
443 1,6293 270,8 2,250709126 270,8 3,150993 
444 1,6330 271,0767 2,253008964 271,0767 3,154213 
445 1,6367 271,3513 2,255291508 271,3513 3,157408 
446 1,6404 271,6239 2,257556743 271,6239 3,160579 
447 1,6441 271,8943 2,25980465 271,8943 3,163727 
448 1,6477 272,1627 2,262035212 272,1627 3,166849 
449 1,6514 272,429 2,264248412 272,429 3,169948 
450 1,6551 272,6932 2,266444233 272,6932 3,173022 
451 1,6588 272,9553 2,268622659 272,9553 3,176072 
452 1,6625 273,2153 2,270783672 273,2153 3,179097 
453 1,6661 273,4732 2,272927255 273,4732 3,182098 
454 1,6698 273,729 2,275053394 273,729 3,185075 
455 1,6735 273,9827 2,27716207 273,9827 3,188027 
456 1,6772 274,2344 2,279253269 274,2344 3,190955 
457 1,6809 274,4839 2,281326973 274,4839 3,193858 
458 1,6846 274,7313 2,283383168 274,7313 3,196736 
459 1,6882 274,9765 2,285421836 274,9765 3,199591 
460 1,6919 275,2197 2,287442963 275,2197 3,20242 
461 1,6956 275,4608 2,289446534 275,4608 3,205225 
462 1,6993 275,6997 2,291432532 275,6997 3,208006 
463 1,7030 275,9366 2,293400942 275,9366 3,210761 
464 1,7066 276,1713 2,29535175 276,1713 3,213492 
465 1,7103 276,4039 2,29728494 276,4039 3,216199 
466 1,7140 276,6344 2,299200497 276,6344 3,218881 
467 1,7177 276,8627 2,301098407 276,8627 3,221538 
468 1,7214 277,0889 2,302978656 277,0889 3,22417 
469 1,7250 277,313 2,304841228 277,313 3,226778 
470 1,7287 277,535 2,30668611 277,535 3,229361 
471 1,7324 277,7549 2,308513288 277,7549 3,231919 
472 1,7361 277,9726 2,310322746 277,9726 3,234452 
473 1,7398 278,1881 2,312114472 278,1881 3,23696 
474 1,7434 278,4016 2,313888452 278,4016 3,239444 
142 
Khi V=80 km/h 
Quỹ đạo chuyển động của xe khi có gió 
ngang theo lý thuyết (m) 
Quỹ đạo chuyển động của xe khi có 
gió ngang theo thực tế (m) 
STT Thời gian t (s) 
Quỹ đạo theo 
phương x (m) 
Quỹ đạo theo 
phương y (m) 
Quỹ đạo theo 
phương x (m) 
Quỹ đạo theo 
phương y (m) 
475 1,7471 278,6129 2,315644672 278,6129 3,241903 
476 1,7508 278,822 2,317383118 278,822 3,244336 
477 1,7545 279,0291 2,319103778 279,0291 3,246745 
478 1,7582 279,234 2,320806638 279,234 3,249129 
479 1,7618 279,4367 2,322491685 279,4367 3,251488 
480 1,7655 279,6373 2,324158905 279,6373 3,253822 
481 1,7692 279,8357 2,325808287 279,8357 3,256132 
482 1,7729 280,032 2,327439818 280,032 3,258416 
483 1,7766 280,2262 2,329053485 280,2262 3,260675 
484 1,7802 280,4182 2,330649275 280,4182 3,262909 
485 1,7839 280,608 2,332227177 280,608 3,265118 
486 1,7876 280,7957 2,333787178 280,7957 3,267302 
487 1,7913 280,9813 2,335329266 280,9813 3,269461 
488 1,7950 281,1647 2,33685343 281,1647 3,271595 
489 1,7986 281,3459 2,338359658 281,3459 3,273704 
490 1,8023 281,525 2,339847938 281,525 3,275787 
491 1,8060 281,7019 2,341318259 281,7019 3,277846 
492 1,8097 281,8766 2,342770609 281,8766 3,279879 
493 1,8133 282,0492 2,344204978 282,0492 3,281887 
494 1,8170 282,2196 2,345621354 282,2196 3,28387 
495 1,8207 282,3879 2,347019727 282,3879 3,285828 
496 1,8244 282,5539 2,348400085 282,5539 3,28776 
497 1,8281 282,7178 2,349762419 282,7178 3,289667 
498 1,8317 282,8796 2,351106717 282,8796 3,291549 
499 1,8354 283,0392 2,35243297 283,0392 3,293406 
500 1,8391 283,1966 2,353741167 283,1966 3,295238 
143 
PHỤ LỤC 3 
CHƯƠNG TRÌNH MATLAB 
Chương trình mô phỏng khi xe quay vòng 
% ------------------------------------------------------------------------- 
% MO HINH HE THONG LAI 
% ------------------------------------------------------------------------- 
Isw=0.0344; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua vanh lai 
Ksc=42079; % [N.m/rad] Do cung goc cua tru lai 
Bsw=0.36042; % [N.m/(rad/s)] He so can goc cua tru lai 
Isc=(4.75*10^-4)/2; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua tru lai 
Kt=83; % [N.m/rad] Do cung goc cua thanh xoan 
Mr=4; % [kg] Khoi luong cua thuoc lai 
Br=88.128; % [N/(m/s)] He so can cua thuoc lai 
CFr=169; %261 % [N] Luc can ma sat o thuoc lai 
etaF=0.985; % Hieu suat 
etaB=0.985; % Hieu suat 
etaPS=0.95; % Hieu suat 
Rp=0.007367; % [m] Ban kinh cua pinion 
Nl=0.11816; % [m] 
Ksl1=14878; % [N.m/rad] 
Ksl2=14878; % [N.m/rad] 
Apiston=0.0010645; % [m2] Dien tich piston cua tro luc thuy luc 
Ifw1=0.61463; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua banh xe 
Ifw2=0.61463; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua banh xe 
AT1=0; % [N.m] Mo men can mat duong tac dung len lop 
AT2=0; % [N.m] Mo men can mat duong tac dung len lop 
Bsl1=25;%65 % [N.m/(rad/s)] 
Bsl2=25;%65 % [N.m/(rad/s)] 
CFfw=169*0.0305;%261 % [N] Luc can ma sat o banh xe 
epsilon=0; % = epsilon.phi 
% Cac thong so bo sung 
N=50; 
Iscc=(4.75*10^-4)/2; 
Im=2.61*10^-6; 
 % Cac he so su dung de tinh Fps 
Cps=[4.7097*10^11 5.6380*10^10 -1.1864*10^10 -1.1362*10^-5 8.0934*10^7 ... 
 6.8698*10^-8 3.4791*10^5 -9.8992*10^-11 -115.9779]; 
% Phuong trinh dong luc hoc cua he thong lai 
% M.ddx=C.dx+K.x+F1+F2 
M=[ (Isc*N/(N+1)+Iscc*(N+1)/N) 0 0 0; 
 0 1 0 0; 
 0 0 1 0; 
 0 0 0 1]; 
invM=inv(M); 
C=[ -Bsw*N/(N+1) 0 0 0; 
 0 -Br/Mr 0 0; 
 0 0 -Bsl1/Ifw1 0; 
 0 0 0 -Bsl2/Ifw2]; 
K=[ -(Ksc*N/(N+1)+Kt*(N+1)/N) (N+1)*Kt/(N*Rp) 0 0; 
 Kt/(Rp*Mr) -(Kt/Rp^2+(Ksl1+Ksl2)/Nl^2)/Mr Ksl1/(Nl*Mr) Ksl2/(Nl*Mr); 
144 
 0 Ksl1/(Nl*Ifw1) -Ksl1/Ifw1 0; 
 0 Ksl2/(Nl*Ifw2) 0 -Ksl2/Ifw2]; 
Mmotor=[ (Iscc+N^2*Im) 0 0 0; 
 0 1 0 0; 
 0 0 1 0; 
 0 0 0 1]; 
invMmotor=inv(Mmotor); 
Cmotor=[ 0 0 0 0; 
 0 -Br/Mr 0 0; 
 0 0 -Bsl1/Ifw1 0; 
 0 0 0 -Bsl2/Ifw2]; 
Kmotor=[ -Kt Kt/Rp 0 0; 
 Kt/(Rp*Mr) -(Kt/Rp^2+(Ksl1+Ksl2)/Nl^2)/Mr Ksl1/(Nl*Mr) Ksl2/(Nl*Mr); 
 0 Ksl1/(Nl*Ifw1) -Ksl1/Ifw1 0; 
 0 Ksl2/(Nl*Ifw2) 0 -Ksl2/Ifw2]; 
% ------------------------------------------------------------------------- 
% MO HINH PHANG HAI VET BANH XE 
% ------------------------------------------------------------------------- 
m=3060; % Khoi luong toan bo cua xe 
Jz=7000; % Mo men quan tinh khoi cua toan xe 
v=40; % Van toc chuyen dong cua o to 
a1=1.3; % K/c tu trong tam o to den tam cau truoc 
a2=1.5; % K/c tu trong tam o to den tam cau sau 
b1=0.78; % K/c tu trong tam o to den tam vet banh xe ben trai 
b2=0.78; % K/c tu trong tam o to den tam vet banh xe ben phai 
c=1.5; % K/c giua tam hai tru dung 
g=10; % Gia toc trong truong 
% Loi goi bo dieu khien Fuzzy 
bodk = readfis('bodk1'); 
getfis(bodk); 
% Loi goi mo hinh simulink de mo phong 
tsim=20; 
[t]=sim('MH_haivet_QV_thieu',[0,tsim]); 
% Ve cac do thi can thiet 
% Do thi goc quay banh xe dan huong 
figure;plot(delta_fl(:,1),delta_fl(:,2),delta_fr(:,1),delta_fr(:,2)); 
legend('delta_fl','delta_fr') 
grid on; 
% axis equal; 
% Do thi quy dao chuyen dong 
figure;plot(xd(:,2),yd(:,2),xxx(:,2),yyy(:,2)); 
legend('Desire Trajectory','Real Trajectory') 
grid on; 
axis equal; 
145 
Chương trình mô phỏng chuyển động của ô tô khi có gió ngang 
clc; clear all; 
% close all; 
% ------------------------------------------------------------------------- 
% MO HINH HE THONG LAI 
% ------------------------------------------------------------------------- 
Isw=0.0344; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua vanh lai 
Ksc=42079; % [N.m/rad] Do cung goc cua tru lai 
Bsw=0.36042; % [N.m/(rad/s)] He so can goc cua tru lai 
Isc=(4.75*10^-4)/2; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua tru lai 
Kt=83; % [N.m/rad] Do cung goc cua thanh xoan 
Mr=4; % [kg] Khoi luong cua thuoc lai 
Br=88.128; % [N/(m/s)] He so can cua thuoc lai 
CFr=169; %261 % [N] Luc can ma sat o thuoc lai 
etaF=0.985; % Hieu suat 
etaB=0.985; % Hieu suat 
etaPS=0.95; % Hieu suat 
Rp=0.007367; % [m] Ban kinh cua pinion 
Nl=0.11816; % [m] 
Ksl1=14878; % [N.m/rad] 
Ksl2=14878; % [N.m/rad] 
Apiston=0.0010645; % [m2] Dien tich piston cua tro luc thuy luc 
Ifw1=0.61463; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua banh xe 
Ifw2=0.61463; % [N.m/(rad/s2)] Mo men quan tinh khoi cua banh xe 
AT1=0; % [N.m] Mo men can mat duong tac dung len lop 
AT2=0; % [N.m] Mo men can mat duong tac dung len lop 
Bsl1=25;%65 % [N.m/(rad/s)] 
Bsl2=25;%65 % [N.m/(rad/s)] 
CFfw=169*0.0305;%261 % [N] Luc can ma sat o banh xe 
epsilon=0; % = epsilon.phi 
Cm=169; 
% Cac thong so bo sung 
N=50; 
Iscc=(4.75*10^-4)/2; 
Im=2.61*10^-6; 
% Cac he so su dung de tinh Fps 
Cps=[4.7097*10^11 5.6380*10^10 -1.1864*10^10 -1.1362*10^-5 8.0934*10^7 ... 
 6.8698*10^-8 3.4791*10^5 -9.8992*10^-11 -115.9779]; 
% Phuong trinh dong luc hoc cua he thong lai 
% M.ddx=C.dx+K.x+F1+F2 
M=[ (Isc*N/(N+1)+Iscc*(N+1)/N) 0 0 0; 
 0 1 0 0; 
 0 0 1 0; 
 0 0 0 1]; 
invM=inv(M); 
C=[ -Bsw*N/(N+1) 0 0 0; 
 0 -Br/Mr 0 0; 
 0 0 -Bsl1/Ifw1 0; 
 0 0 0 -Bsl2/Ifw2]; 
146 
K=[ -(Ksc*N/(N+1)+Kt*(N+1)/N) (N+1)*Kt/(N*Rp) 0 0; 
 Kt/(Rp*Mr) -(Kt/Rp^2+(Ksl1+Ksl2)/Nl^2)/Mr Ksl1/(Nl*Mr) Ksl2/(Nl*Mr); 
 0 Ksl1/(Nl*Ifw1) -Ksl1/Ifw1 0; 
 0 Ksl2/(Nl*Ifw2) 0 -Ksl2/Ifw2]; 
Mmotor=[ (Iscc+N^2*Im) 0 0 0; 
 0 1 0 0; 
 0 0 1 0; 
 0 0 0 1]; 
invMmotor=inv(Mmotor); 
Cmotor=[ 0 0 0 0; 
 0 -Br/Mr 0 0; 
 0 0 -Bsl1/Ifw1 0; 
 0 0 0 -Bsl2/Ifw2]; 
Kmotor=[ -Kt Kt/Rp 0 0; 
 Kt/(Rp*Mr) -(Kt/Rp^2+(Ksl1+Ksl2)/Nl^2)/Mr Ksl1/(Nl*Mr) Ksl2/(Nl*Mr); 
 0 Ksl1/(Nl*Ifw1) -Ksl1/Ifw1 0; 
 0 Ksl2/(Nl*Ifw2) 0 -Ksl2/Ifw2]; 
% ------------------------------------------------------------------------- 
% MO HINH PHANG HAI VET BANH XE 
% ------------------------------------------------------------------------- 
m=3060; % Khoi luong toan bo cua xe 
Jz=7000; % Mo men quan tinh khoi cua toan xe 
v=40; % Van toc chuyen dong cua o to 
a1=1.3; % K/c tu trong tam o to den tam cau truoc 
a2=1.5; % K/c tu trong tam o to den tam cau sau 
b1=0.78; % K/c tu trong tam o to den tam vet banh xe ben trai 
b2=0.78; % K/c tu trong tam o to den tam vet banh xe ben phai 
c=1.5; % K/c giua tam hai tru dung 
lw=0.4; % K/c tu trong tam den tam luc gio ngang 
g=10; % Gia toc trong truong 
% Loi goi bo dieu khien Fuzzy 
bodk = readfis('bodk1'); 
getfis(bodk); 
% Loi goi mo hinh simulink de mo phong 
tsim=20; 
[t]=sim('MH_haivet_DK_Gio_ngang',[0,tsim]); 
% Ve cac do thi can thiet 
% % Dothi goc quay dieu chinh banh xe dan huong 
% figure: plot(delta_sup(:,1),delta_sup(:,2)); 
% legend('delta_sup') 
% xlabel('t(s)'); 
% ylabel('rad'); 
% grid on; 
% 
% % Do thi goc quay banh xe dan huong 
% figure;plot(delta_fl(:,1),delta_fl(:,2),delta_fr(:,1),delta_fr(:,2)); 
% legend('delta_fl','delta_fr') 
% xlabel('t(s)'); 
% ylabel('rad'); 
% grid on; 
% % axis equal; 
% 
147 
% % Do thi phan luc ngang tac dung len lop 
% 
figure;plot(t,Fy.signals(1,1).values,t,Fy.signals(1,2).values,t,Fy.signals(1
,3).values,t,Fy.signals(1,4).values); 
% legend('Fy fl','Fy fr','Fy rl','Fy rr'); 
% xlabel('s'); 
% ylabel('N'); 
% grid on; 
% Do thi quy dao chuyen dong 
% figure;plot(xd(:,2),yd(:,2),xxx(:,2),yyy(:,2)); 
% hold on; plot(xxx(:,2),yyy(:,2)); 
% legend('Desire Trajectory','Without Control Trajectory','With Control 
Trajectory') 
% xlabel('m'); 
% ylabel('m'); 
% grid on; 
% axis equal; 
% 
% % Do thi motor 
% figure; plot(t,delta_m); 
% legend('delta motor'); 
% xlabel('t(s)'); ylabel('rad'); 
% grid on; 
% 
% % Do thi motor 
% figure; plot(t,T_m); 
% legend('Torque motor'); 
% xlabel('t(s)'); ylabel('N.m'); 
% grid on; 
% Do thi gia toc li tam 
hold on; 
plot(a_lt(:,1),a_lt(:,2)); 
legend('Desire','Without Control','With Control'); 
xlabel('s'); 
ylabel('m/s^2'); 
grid on; 
148 
PHỤ LỤC 4 
THỬ NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH 
Thí nghiệm 1: Khi vận tốc của ô tô V = 80 km/h 
Các kết quả đo được thể hiện trên đồ thị từ hình 1 đến 4 
Hình 1.Đồ thị góc quay trục lái khi quay vòng thiếu 
Hình 2. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ 
Hình 3.Đồ thị tỷ số truyền khi quay vòng thiếu 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
T
ỷ
 s
ố
 t
ru
y
ền
ThờI gian [s] 
Thời gian [s] 
Thời gian [s] 
149 
Hình 4.Đồ thị góc quay bánh xe dẫn hướng khi quay vòng thiếu 
Thí nghiệm 2: Khi vận tốc của ô tô V = 100 km/h 
Hình 5. Đồ thị góc quay trục lái khi quay vòng thiếu 
Hình 6. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi quay vòng thiếu 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian [s] 
Có điều khiển 
Không điều khiển 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian[s] 
Thời gian [s] 
 Quỹ đạo 
150 
Hình 7. Đồ thị tỷ số truyền khi quay vòng thiếu 
Hình 8. Đồ thị góc quay bánh xe dẫn hướng khi quay vòng thiếu 
Thí nghiệm 3: Khi vận tốc của ô tô V = 140 km/h 
Hình 9. Đồ thị góc quay trục lái khi quay vòng thiếu 
Hình 10. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi quay vòng thiếu 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian[s] 
Thời gian [s] 
T
ỷ
 s
ố
 t
ru
y
ền
Thời gian[s] 
Thời gian [s] 
151 
Hình 11. Đồ thị tỷ số truyền khi quay vòng thiếu 
Hình 12. Đồ thị góc quay bánh xe dẫn hướng khi quay vòng thiếu 
Thí nghiệm 4: Quỹ đạo chuyển động của ô tô dưới tác động của lực gió ngang khi 
hệ số bám mặt đường thay đổi 
 Khi hệ số bám φ =0.3 
Hình 13. Đồ thị góc quay trục lái khi gió ngang tác động 
Hình 17. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi gió ngang tác động 
Thời gian [s] 
G
ó
c 
q
u
ay
[đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian [s] 
T
ỷ
 s
ố
 t
ru
y
ền
Thời gian [s] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian [s] 
152 
Hình 14. Đồ thị quỹ đạo chuyển động của ô tô khi gió ngang tác động 
Khi hệ số bám φ =0.6 
Hình 19. Đồ thị góc quay trục lái khi gió ngang tác động 
Hình 20. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi gió ngang tác động 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Q
u
ỹ
 đ
ạo
 [
m
] 
Quỹ đạo [m] 
Thời gian [s] 
Thời gian [s] 
153 
 Hình 21. Đồ thị quỹ đạo chuyển động của ô tô khi gió ngang tác động 
Thí nghiệm 5: Thí nghiệm chuyển làn 
Khi hệ số bám φ =0.3 
Hình 22. Đồ thị góc quay trục lái khi chuyển làn 
Hình 23. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi chuyển làn 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Q
u
ỹ
 đ
ạo
 [
m
] 
Quỹ đạo [m] 
Thời gian [s] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Thời gian [s] 
154 
Hình 24. Đồ thị quỹ đạo chuyển động của ô tô khi chuyển làn 
Khi hệ số bám φ =0.6 
Hình 25. Đồ thị góc quay trục lái khi chuyển làn 
Hình 26. Đồ thị góc quay hiệu chỉnh của mô tơ khi chuyển làn 
Hình 27. Đồ thị quỹ đạo chuyển động của ô tô khi chuyển làn 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
G
ó
c 
q
u
ay
 [
đ
ộ
] 
Q
u
ỹ
 đ
ạo
 [
m
] 
Quỹ đạo [m] 
Thời gian [s] 
Thời gian [s] 
Q
u
ỹ
 đ
ạo
 [
m
] 
Quỹ đạo [m]