Thiết kế, cải tiến xe máy điện tự cân bằng

BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

Xe Điện Tự Cân Bằng
GVHD: ThS. Vũ Đình Huấn
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Nguyễn Quang Vinh
1


1

Nội Dung

Tóm tắt

2

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết

3

Quá trình thực hiện

Thuyết
Trình
4

Kết luận và hướng phát triển

2


Tóm Tắt

3


Tóm Tắt

Lý do chọn đề tài

Giảm

Giảm

Phương tiện đi

thiểu ô

tai

lại tiện lợi đảm

nhiễm

nạn

bảo tính an tồn

mơi

và

cho người lái

trường

ùn tắc

do khí

giao

thải

thơng

4


Tóm Tắt
Giới thiệu về xe cân bằng
Robot Murata được phát triển tại Nhật Bản

2005

2008

5

Tóm Tắt
Giới thiệu về xe cân bằng

Xe cân bằng của Litmotor trong triển lãm CES2014

● Tự thăng bằng nhờ vào hệ thống cảm biến điện tử, đối trọng đặc biệt

nằm dưới gầm xe

● Giữ cân bằng ngay cả khi bị húc bởi những phương tiện khác khi di
chuyển trên đường

6


Tóm Tắt
Giới thiệu về xe cân bằng
Xe cân bằng của PGS TS Bùi Trung Thành

● Tham khảo từ mơ hình xe cân bằng của viện công nghệ Châu Á

● Vị trí con quay hồi chuyển đặt phía sau của xe

7


Nghiên Cứu Cơ Sở Lý Thuyết
Lý thuyết về con quay hồi chuyển

8


Quá Trình Thực Hiện
Thiết kế chi tiết và tiến hành gia công
Khung xe

Khung xe cũ

Khung xe mới
9


Quá Trình Thực Hiện
Thiết kế chi tiết và tiến hành gia công
Phần vỏ thân xe

10


Quá Trình Thực Hiện
Thiết kế chi tiết và tiến hành gia công
Chắn bùn phía trước

11


Quá Trình Thực Hiện
Thiết kế chi tiết và tiến hành gia công

Chắn bùn phía sau

12


Quá Trình Thực Hiện
Thiết kế chi tiết và tiến hành gia công
Yên xe

13


Quá Trình Thực Hiện
Kết quả gia công và thiết kế vỏ
và khung xe

14


Quá Trình Thực Hiện
Điện thân xe
Các thành phần trong bộ điều khiển

Arduino Uno R3

Module Relay 4 Kênh

15

Quá Trình Thực Hiện
Điện thân xe
Sơ đồ mạch điện
Trong đó:
Cơng tắc TRAI là công tắc xi nhan trái.
Công tắc PHAI là công tắc xi nhan phải.
Công tắc PHA là công tắc đèn đầu.
Cơng tắc COI là cơng tắc cịi.

16


Quá Trình Thực Hiện
Khảo sát sự cân bằng của xe ở các tốc độ
bánh đà khác nhau (Khơng điều khiển)

Có 3 đường được hiển thị trên đồ thị, trong đó:
Đường màu xanh dương: hiển thị tốc độ của
bánh đà
( vòng/s)
Đường màu đỏ: hiển thị tốc độ của bánh đà
đã qua bộ lọc Kalman
( vịng/s)
Đường màu xanh lá: hiển thị góc nghiêng
của bánh đà (độ)

Đồ thị tốc độ bánh đà ở 130 vòng/s

17

Quá Trình Thực Hiện
Khảo sát sự cân bằng của xe ở các tốc độ
bánh đà khác nhau (Không điều khiển)

Đồ thị tốc độ bánh đà ở 90 vòng/s

18


Quá Trình Thực Hiện
Khảo sát sự cân bằng của xe ở các tốc độ
bánh đà khác nhau (Không điều khiển)

Đồ thị tốc độ bánh đà ở 60 vòng/s

19


Quá Trình Thực Hiện
Khảo sát sự cân bằng của xe ở các tốc độ
bánh đà khác nhau (Không điều khiển)

Đồ thị tốc độ bánh đà ở 30 vòng/s
20


Quá Trình Thực Hiện
Điều khiển xe cân bằng
Các thành phần trong bộ điều khiển

Bộ điều khiển trung tâm
(Arduino Uno R3)

Cảm biến đo góc
nghiêng của xe

Module mạch
cầu H điều

Cảm biến đo góc

khiển động cơ

nghiêng của bánh
đà

21


Quá Trình Thực Hiện
Điều khiển xe cân bằng
Sơ đồ mạch điện

22


Quá Trình Thực Hiện
Điều khiển xe cân bằng
Thuật toán điều khiển

Cảm biến góc

Trạng thái

nghiêng bánh đà

bánh đà

Cảm biến góc

Trạng thái của

nghiêng của xe

xe

Bộ điều khiển

Mạch cầu

Motor điều khiển

trung tâm

H

bánh đà

23

Quá Trình Thực Hiện
Điều khiển xe cân bằng
Thuật toán điều khiển
PWM-

Tốc độ góc xoay của

Quay cùng chiều
KDH

bánh đà

Bộ
Giá trị góc nghiêng của
xe

Điều
Khiển
Trung

Xác nhận

Cầu H điều

chiều quay

khiển

motor

Ngừng

PWM+

Tâm

Vị trí góc xoay của
bánh đà

Quay ngược chiều
KDH

24


Quá Trình Thực Hiện
Kết quả điều khiển

Điều khiển xe cân bằng

25