Link tham khảo tài liệu cho AE
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN HỆ THỐNG 2
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 12
Hình 2.8: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe 18
Hình 2.9: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe 20
3.1.1. Nguyên lý làm việc: 32
3.1.2.Tính toán kích thước sàn mô phỏng: 33
3.2.1. Nguyên lý làm việc: 34
3.2.2. Tính toán kích thước và vị trí bố trí thanh truyền: 35
3.3.1. Nguyên lý làm việc: 36
3.3.2. Tính toán kích thước: 37
3.4.1. Nguyên lý làm việc: 38
3.4.2. Tính toán kết cấu: 38
3.5.1. Nguyên lý làm việc: 39
3.5.2 Tính toán: 39
3.6. Mối ghép then: 40
3.6.1 Nguyên lý làm việc: 40
3.7.1Yêu cầu của bài toán đặt ra: 41
3.8Hộp giảm tốc: 43
3.8.1Nguyên lý làm việc: 43
3.8.2Tính toán kỹ thuật: 43
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN HỆ THỐNG
1.1. Hệ thống mô phỏng chuyển động:
Trong thời đại công nghiệp hoá và hiện đại hoá, sự phát triển nhanh chóng của nhiều lĩnh vực công nghiệp mũi nhọn như: công nghệ thông tin, công nghệ chế tạo cơ khí và công nghệ điện tử, tự động đã đóng một vai trò quan trọng trong xã hội. Cùng với sự tiến bộ về khoa học công nghệ là sự phát triển của xã hội, nhu cầu sống và làm việc của con người ở mức cao hơn, nhu cầu có những phương pháp huấn luyện an toàn và hiệu quả về thời gian, tiếp kiệm về chi phí trở nên cấp thiết. Việc nghiên cứu, sản xuất các sàn mô phỏng chuyển động đã đáp ứng được những điều nêu trên, nó giảm thiểu được chi phí huấn luyện trong quân sự cũng như dân sự. Những hệ thống mô phỏng chuyển động ra đời đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian và gần như triệt tiêu hoàn toàn những rủi ro trong khâu đào tạo, mang lại lợi thế về yếu tố con người trong những chương trình đào tạo cần độ thuần thục của thao tác cao và thậm chí có khả năng nguy hiểm. Vì vậy tính cấp thiết của việc tạo một sàn mô phỏng chuyển động phục vụ tập lái đã và đang được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của xã hội cũng như yêu cầu của các nhiệm vụ thực tế trong công tác huấn luyện phi thao trường, phi thực địa, nhằm giảm thiểu chi phí, thời gian mà vẫn đạt được kết quả mong muốn, người ta phát triển các hệ thống mô phỏng motion base (sàn mô phỏng chuyển động). Thực chất là xây dựng các sàn động lực có khả năng mô phỏng lại trạng thái chuyển động của các phương tiện di chuyển trong địa hình thực tế nhằm phục vụ huấn luyện, thực nghiệm, vui chơi giải trí và những mục đích khác.
Lĩnh vực mô phỏng là lĩnh vực không mới trên thế giới nhưng ở Việt Nam thì vẫn là mới, hầu như không có tài liệu liên quan đến lĩnh vực này trong giảng dạy cũng như trong thực tế.
Hệ thống Motion Base ( MB – hay còn gọi là Platform Based ) nhằm mô phỏng phản ứng động lực học của các hệ thống mô phỏng bán tự nhiên, dưới tác động của người điều khiển. Nó thường được sử dụng trong các hệ thống giả lập các hệ thống thật, thường dùng để đào tạo người sử dụng nhằm tiết kiệm chi phí và tăng độ an toàn. Các hệ thống như vậy đã được các nước phát triển nghiên cứu sử dụng từ những năm 60 của thế kỷ trước, mặc dù khi đó chúng đơn giản hơn bây giờ nhiều.
Trong khoa học kĩ thuật quân sự, các sàn mô phỏng cũng như các chương trình mô phỏng huấn luyện đã trở thành một cuộc cách mạng, tạo sự cạnh tranh quyết liệt giữa các tổ hợp công nghiệp quân sự trong mỗi quốc gia và trên thế giới. Theo thống kê của tạp chí quân sự Jame’s, hiện nay các tập đoàn thiết bị quân sự có thể cung cấp hơn 2000 loại giàn mô phỏng huấn luyện cho các chủng loại thiết bị cơ động quân sự khác nhau do nhiều hãng chế tạo cũng như hợp tác chế tạo. Điều này chứng tỏ tốc độ phát triển nhanh, nhu cầu sử dụng lớn ở các nước khác và sự bức thiết của việc nghiên cứu, chế tạo những hệ thống mô phỏng phục vụ huấn luyện phương tiện đường bộ, đường thuỷ, đường không trong nước với chi phí và chiến thuật thích ứng nhất với điều kiện tác chiến ở Việt Nam.
Từ những nghiên cứu ban đầu cho những giàn mô phỏng đơn lẻ, hiện nay trên thế giới đã có nhiều hãng sản xuất những hệ thống mô phỏng cấp chiến dịch (điển hình như hệ thống ABS 2000 của hãng RAFAEN – Israel). Hệ thống này là tập hợp rất nhiều giàn mô phỏng của nhiều chủng loại phương tiện chiến đấu, binh chủng chiến đấu cũng như phòng ngự và thường được coi là một phương pháp khảo nghiệm chuẩn mực trước khi chuyển sang bước diễn tập bắn đạn thật.
Với nhu cầu dân sinh hay công nghiệp, các sàn động đã góp mặt trong những công viên giải trí, các giàn tự cân bằng trong một số ngành công nghiệp và các chuyên nghành đặc thù, mang lại hiệu quả kinh tế và giá trị sử dụng thiết thực.
Mô hình mô phỏng và các hệ thống mô phỏng đã được sản xuất ở nước ngoài ở quy mô công nghiệp và chuyên sâu trong khi trong nước chỉ có một vài công trình tiếp cận, nghiên cứu, sản xuất song chưa đạt kết quả mong muốn. Việc triển khai thiết kế và xây dựng những giàn mô phỏng dùng trong công tác huấn luyện quốc phòng như điều khiển xe, tầu thuỷ, máy bay, trong dân sinh như các khả năng của các kĩ sư trong nước nói chung.
Hệ thống mô phỏng chuyển động là một hệ thống phức tạp, tập hợp nhiều kiến thức về điều khiển học, mô phỏng, cơ khí, động lực học...Với phạm vi một đề tài không thể trình bầy hết. Có thể nhận thấy hầu hết các hệ thống được sản xuất nước ngoài, phần khó tiếp cận nhất đối với các cơ sở trong nước đó là phần mềm và phương pháp điều khiển. Vì vậy đề tài này xin đưa những tính toán về cơ khí và điện như một phương pháp kiểm nghiệm các thiết bị có sẵn (nhập khẩu) và tập trung tìm hiểu, nghiên cứu về phương pháp điều khiển một hệ thống mô phỏng, kết nối giàn mô phỏng với một phần mềm mô phỏng. Từ đó tìm một phương án khả thi để lắp ráp, chế tạo giàn mô phỏng chuyển động phục vụ huấn luyện ô tô, tăng, thiết giáp trong nước đồng thời có một cái nhìn khái quát về tự động điều khiển tự động.
1.2. Hệ thống mô phỏng chuyển động cabin tập lái:
Hệ thống mô phỏng lái xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 70 của thế kỷ 19. Một công ty chuyên về xe máy xây dựng đã thấy được những ích lợi của hệ thống mô phỏng khi tham quan hệ thống mô phỏng lái máy bay của không quân Mỹ và ứng dụng nó vào trong hệ thống của mình. Sau đó, công nghệ này nhanh chóng lan rộng ra châu Âu, rất nhiều trường đại học và trung tâm nghiên cứu đã bắt đầu phát triển các hệ mô phỏng mới.
Hiện nay các hệ thống mô phỏng lái có thể chia thành 2 loại:
Mô phỏng lái phục vụ thương mại
Mô phỏng lái phục vụ nghiên cứu và phát triển
Kiến trúc của cả 2 dạng trên phụ thuộc vào ràng buộc về tài chính và ứng dụng. Còn mô hình thực tại ảo chủ yếu phụ thuộc vào năng lực thiết bị và giá phần cứng.
Kiến trúc chung nhất sử dụng một cabin thật của xe, đặt trước một màn chiếu rộng thể hiện hình ảnh mô phỏng (Hình 1.1).
Hình 1.1: Mô hình kiến trúc dùng màn ảnh rộng
Một dạng kiến trúc khác sử dụng một phần cabin xe, được điều khiển bằng hệ thống thiết bị động lực ( Motion based) cho phép di chuyển cabin này theo nhiều hướng khác nhau. Ở dạng này, màn hình được đặt bên trong cabin và được kết hợp từ nhiều màn hình khác nhau.
Ở dạng kiến trúc thứ 3, cũng là dạng đắt tiền nhất, đó là sử dụng cabin thật kết hợp với hệ thống thiết bị động lực cho phép nó dịch chuyển ( Hình 1.2).
Hình1.2: Motion based với màn hình bên trong (a) và Motion based kết hợp màn ảnh rộng (b)
Trên Hình 1.2 là hệ thống mô phỏng tại trường Đại học Iowa. Nó theo dạng kiến trúc thứ 3, đặt trong phòng rộng có đường kính 12m, có thể đặt vừa cả chiếc xe buýt hay xe tải. Toàn bộ hệ thống đặt trên motion based. Người học sẽ cảm nhận được quán tính khi tăng tốc, phanh và chuyển hướng giống như khi lái xe thật. Tuy nhiên như thể hiện trên hình 1.2b, hoạt cảnh được chiếu là 2D nên cảm nhận của người học về chiều sâu của không gian sẽ có hạn chế. Nhưng chắc chắn vẫn có hiệu quả tốt về tương tác, khoảng cách, tốc độ và thời gian đối với người học.
Trường Đại học Minnesota còn phát triển một dạng mô phỏng lái khác gọi là VESTR (Virtual Environment for Surface Transportation Research). Khác với những mô hình ở trên, nó sử dụng cabin xe thật nhưng không dịch chuyển cabin. Màn hình của nó cũng có điểm khác, nó dùng 5 máy chiếu liên kết với các màn LCD để hiển thị (Hình 1.3). Mặc dù hình ảnh thể hiện xung quanh lái xe, nhưng bản chất nó vẫn là ghép của các hình phẳng 2D. Và vài vậy nó vẫn có hạn chế về thể hiện độ sâu của không gian và khoảng cách đối với người học.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm vào Link, đợi vài giây sau đó bấm Get Website để tải:
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN HỆ THỐNG 2
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 12
Hình 2.8: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe 18
Hình 2.9: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe 20
3.1.1. Nguyên lý làm việc: 32
3.1.2.Tính toán kích thước sàn mô phỏng: 33
3.2.1. Nguyên lý làm việc: 34
3.2.2. Tính toán kích thước và vị trí bố trí thanh truyền: 35
3.3.1. Nguyên lý làm việc: 36
3.3.2. Tính toán kích thước: 37
3.4.1. Nguyên lý làm việc: 38
3.4.2. Tính toán kết cấu: 38
3.5.1. Nguyên lý làm việc: 39
3.5.2 Tính toán: 39
3.6. Mối ghép then: 40
3.6.1 Nguyên lý làm việc: 40
3.7.1Yêu cầu của bài toán đặt ra: 41
3.8Hộp giảm tốc: 43
3.8.1Nguyên lý làm việc: 43
3.8.2Tính toán kỹ thuật: 43
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN HỆ THỐNG
1.1. Hệ thống mô phỏng chuyển động:
Trong thời đại công nghiệp hoá và hiện đại hoá, sự phát triển nhanh chóng của nhiều lĩnh vực công nghiệp mũi nhọn như: công nghệ thông tin, công nghệ chế tạo cơ khí và công nghệ điện tử, tự động đã đóng một vai trò quan trọng trong xã hội. Cùng với sự tiến bộ về khoa học công nghệ là sự phát triển của xã hội, nhu cầu sống và làm việc của con người ở mức cao hơn, nhu cầu có những phương pháp huấn luyện an toàn và hiệu quả về thời gian, tiếp kiệm về chi phí trở nên cấp thiết. Việc nghiên cứu, sản xuất các sàn mô phỏng chuyển động đã đáp ứng được những điều nêu trên, nó giảm thiểu được chi phí huấn luyện trong quân sự cũng như dân sự. Những hệ thống mô phỏng chuyển động ra đời đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian và gần như triệt tiêu hoàn toàn những rủi ro trong khâu đào tạo, mang lại lợi thế về yếu tố con người trong những chương trình đào tạo cần độ thuần thục của thao tác cao và thậm chí có khả năng nguy hiểm. Vì vậy tính cấp thiết của việc tạo một sàn mô phỏng chuyển động phục vụ tập lái đã và đang được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của xã hội cũng như yêu cầu của các nhiệm vụ thực tế trong công tác huấn luyện phi thao trường, phi thực địa, nhằm giảm thiểu chi phí, thời gian mà vẫn đạt được kết quả mong muốn, người ta phát triển các hệ thống mô phỏng motion base (sàn mô phỏng chuyển động). Thực chất là xây dựng các sàn động lực có khả năng mô phỏng lại trạng thái chuyển động của các phương tiện di chuyển trong địa hình thực tế nhằm phục vụ huấn luyện, thực nghiệm, vui chơi giải trí và những mục đích khác.
Lĩnh vực mô phỏng là lĩnh vực không mới trên thế giới nhưng ở Việt Nam thì vẫn là mới, hầu như không có tài liệu liên quan đến lĩnh vực này trong giảng dạy cũng như trong thực tế.
Hệ thống Motion Base ( MB – hay còn gọi là Platform Based ) nhằm mô phỏng phản ứng động lực học của các hệ thống mô phỏng bán tự nhiên, dưới tác động của người điều khiển. Nó thường được sử dụng trong các hệ thống giả lập các hệ thống thật, thường dùng để đào tạo người sử dụng nhằm tiết kiệm chi phí và tăng độ an toàn. Các hệ thống như vậy đã được các nước phát triển nghiên cứu sử dụng từ những năm 60 của thế kỷ trước, mặc dù khi đó chúng đơn giản hơn bây giờ nhiều.
Trong khoa học kĩ thuật quân sự, các sàn mô phỏng cũng như các chương trình mô phỏng huấn luyện đã trở thành một cuộc cách mạng, tạo sự cạnh tranh quyết liệt giữa các tổ hợp công nghiệp quân sự trong mỗi quốc gia và trên thế giới. Theo thống kê của tạp chí quân sự Jame’s, hiện nay các tập đoàn thiết bị quân sự có thể cung cấp hơn 2000 loại giàn mô phỏng huấn luyện cho các chủng loại thiết bị cơ động quân sự khác nhau do nhiều hãng chế tạo cũng như hợp tác chế tạo. Điều này chứng tỏ tốc độ phát triển nhanh, nhu cầu sử dụng lớn ở các nước khác và sự bức thiết của việc nghiên cứu, chế tạo những hệ thống mô phỏng phục vụ huấn luyện phương tiện đường bộ, đường thuỷ, đường không trong nước với chi phí và chiến thuật thích ứng nhất với điều kiện tác chiến ở Việt Nam.
Từ những nghiên cứu ban đầu cho những giàn mô phỏng đơn lẻ, hiện nay trên thế giới đã có nhiều hãng sản xuất những hệ thống mô phỏng cấp chiến dịch (điển hình như hệ thống ABS 2000 của hãng RAFAEN – Israel). Hệ thống này là tập hợp rất nhiều giàn mô phỏng của nhiều chủng loại phương tiện chiến đấu, binh chủng chiến đấu cũng như phòng ngự và thường được coi là một phương pháp khảo nghiệm chuẩn mực trước khi chuyển sang bước diễn tập bắn đạn thật.
Với nhu cầu dân sinh hay công nghiệp, các sàn động đã góp mặt trong những công viên giải trí, các giàn tự cân bằng trong một số ngành công nghiệp và các chuyên nghành đặc thù, mang lại hiệu quả kinh tế và giá trị sử dụng thiết thực.
Mô hình mô phỏng và các hệ thống mô phỏng đã được sản xuất ở nước ngoài ở quy mô công nghiệp và chuyên sâu trong khi trong nước chỉ có một vài công trình tiếp cận, nghiên cứu, sản xuất song chưa đạt kết quả mong muốn. Việc triển khai thiết kế và xây dựng những giàn mô phỏng dùng trong công tác huấn luyện quốc phòng như điều khiển xe, tầu thuỷ, máy bay, trong dân sinh như các khả năng của các kĩ sư trong nước nói chung.
Hệ thống mô phỏng chuyển động là một hệ thống phức tạp, tập hợp nhiều kiến thức về điều khiển học, mô phỏng, cơ khí, động lực học...Với phạm vi một đề tài không thể trình bầy hết. Có thể nhận thấy hầu hết các hệ thống được sản xuất nước ngoài, phần khó tiếp cận nhất đối với các cơ sở trong nước đó là phần mềm và phương pháp điều khiển. Vì vậy đề tài này xin đưa những tính toán về cơ khí và điện như một phương pháp kiểm nghiệm các thiết bị có sẵn (nhập khẩu) và tập trung tìm hiểu, nghiên cứu về phương pháp điều khiển một hệ thống mô phỏng, kết nối giàn mô phỏng với một phần mềm mô phỏng. Từ đó tìm một phương án khả thi để lắp ráp, chế tạo giàn mô phỏng chuyển động phục vụ huấn luyện ô tô, tăng, thiết giáp trong nước đồng thời có một cái nhìn khái quát về tự động điều khiển tự động.
1.2. Hệ thống mô phỏng chuyển động cabin tập lái:
Hệ thống mô phỏng lái xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 70 của thế kỷ 19. Một công ty chuyên về xe máy xây dựng đã thấy được những ích lợi của hệ thống mô phỏng khi tham quan hệ thống mô phỏng lái máy bay của không quân Mỹ và ứng dụng nó vào trong hệ thống của mình. Sau đó, công nghệ này nhanh chóng lan rộng ra châu Âu, rất nhiều trường đại học và trung tâm nghiên cứu đã bắt đầu phát triển các hệ mô phỏng mới.
Hiện nay các hệ thống mô phỏng lái có thể chia thành 2 loại:
Mô phỏng lái phục vụ thương mại
Mô phỏng lái phục vụ nghiên cứu và phát triển
Kiến trúc của cả 2 dạng trên phụ thuộc vào ràng buộc về tài chính và ứng dụng. Còn mô hình thực tại ảo chủ yếu phụ thuộc vào năng lực thiết bị và giá phần cứng.
Kiến trúc chung nhất sử dụng một cabin thật của xe, đặt trước một màn chiếu rộng thể hiện hình ảnh mô phỏng (Hình 1.1).
Hình 1.1: Mô hình kiến trúc dùng màn ảnh rộng
Một dạng kiến trúc khác sử dụng một phần cabin xe, được điều khiển bằng hệ thống thiết bị động lực ( Motion based) cho phép di chuyển cabin này theo nhiều hướng khác nhau. Ở dạng này, màn hình được đặt bên trong cabin và được kết hợp từ nhiều màn hình khác nhau.
Ở dạng kiến trúc thứ 3, cũng là dạng đắt tiền nhất, đó là sử dụng cabin thật kết hợp với hệ thống thiết bị động lực cho phép nó dịch chuyển ( Hình 1.2).
Hình1.2: Motion based với màn hình bên trong (a) và Motion based kết hợp màn ảnh rộng (b)
Trên Hình 1.2 là hệ thống mô phỏng tại trường Đại học Iowa. Nó theo dạng kiến trúc thứ 3, đặt trong phòng rộng có đường kính 12m, có thể đặt vừa cả chiếc xe buýt hay xe tải. Toàn bộ hệ thống đặt trên motion based. Người học sẽ cảm nhận được quán tính khi tăng tốc, phanh và chuyển hướng giống như khi lái xe thật. Tuy nhiên như thể hiện trên hình 1.2b, hoạt cảnh được chiếu là 2D nên cảm nhận của người học về chiều sâu của không gian sẽ có hạn chế. Nhưng chắc chắn vẫn có hiệu quả tốt về tương tác, khoảng cách, tốc độ và thời gian đối với người học.
Trường Đại học Minnesota còn phát triển một dạng mô phỏng lái khác gọi là VESTR (Virtual Environment for Surface Transportation Research). Khác với những mô hình ở trên, nó sử dụng cabin xe thật nhưng không dịch chuyển cabin. Màn hình của nó cũng có điểm khác, nó dùng 5 máy chiếu liên kết với các màn LCD để hiển thị (Hình 1.3). Mặc dù hình ảnh thể hiện xung quanh lái xe, nhưng bản chất nó vẫn là ghép của các hình phẳng 2D. Và vài vậy nó vẫn có hạn chế về thể hiện độ sâu của không gian và khoảng cách đối với người học.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm vào Link, đợi vài giây sau đó bấm Get Website để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: