THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR CHO HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH NGANG  CHỦ ĐỘNG CỦA Ô TÔ TẢI SỬ DỤNG KHUNG XOẮN

Matthieu Delin; Nguyễn Trung Nguyên; Vũ Văn Định; Đặng Hải Đăng; Đỗ Trọng Tú; Phạm Tất Thắng; Olivier Sename; Vũ Văn Tấn

doi:10.34238/tnu-jst.13555

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR CHO HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH NGANG CHỦ ĐỘNG CỦA Ô TÔ TẢI SỬ DỤNG KHUNG XOẮN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 05/09/25 Ngày hoàn thiện: 20/01/26 Ngày đăng: 20/01/26

Các tác giả

1. Matthieu Delin, Đại học Grenoble Alpes, Grenoble
2. Nguyễn Trung Nguyên, Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội
3. Vũ Văn Định, Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội - Phân hiệu Thành phố Hồ Chí Minh
4. Đặng Hải Đăng, Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội
5. Đỗ Trọng Tú, Trường Đại học Điện lực
6. Phạm Tất Thắng, Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội
7. Olivier Sename, Đại học Grenoble Alpes, Grenoble
8. Vũ Văn Tấn , Trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội

Tóm tắt

Hệ thống ổn định ngang chủ động đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao an toàn chuyển động của ô tô nhằm giảm nguy cơ lật ngang. Bài báo này trình bày việc thiết kế bộ điều khiển toàn phương tuyến tính (LQR) cho hệ thống thanh ổn định chủ động của ô tô tải, dựa trên mô hình khung xoắn. Trước tiên, mô hình khung xoắn cho ô tô tải được xây dựng, trong đó khối lượng treo được chia thành hai thành phần đặt ở phía trước và phía sau, được nối với nhau bằng một lò xo và bộ giảm chấn để thể hiện đặc tính xoắn của khung xe. Dựa trên mô hình này, một bộ điều khiển toàn phương tuyến tính được thiết kế với mục tiêu cải thiện độ ổn định ngang của ô tô. Kết quả mô phỏng đã thể hiện rõ hiệu quả của bộ điều khiển: trong bài thử nghiệm quay vòng đều, góc nghiêng thân xe giảm khoảng 30% và hệ số truyền tải trọng ngang giảm tới 36% so với xe dùng thanh ổn định bị động. Quan trọng hơn, bộ điều khiển đã giúp mở rộng vận tốc hoạt động an toàn của xe thêm hơn 20 km/h, ngăn xe đạt đến ngưỡng giới hạn lật.

Từ khóa

Ô tô tải; Khung xoắn; Ổn định ngang; Điều khiển toàn phương tuyến tính; Hệ thống ổn định ngang chủ động

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] National Highway Traffic Safety Administration, "Quick Facts 2023 Data: Large Trucks," 2025. [Online]. Available: https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/813717.pdf. [Accessed July 25, 2025].

[2] National Safety Council, "Injury Facts: Large Trucks," 2024. [Online]. Available: https://injuryfacts.nsc.org/motor-vehicle/road-users/large-trucks. [Accessed July 25, 2025].

[3] World Health Organization, "Road traffic injuries," 2025. [Online]. Available: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries. [Accessed July 25, 2025].

[4] World Health Organization, "Global Status Report on Road Safety 2023," 2023. [Online]. Available: https://www.who.int/teams/social-determinants-of-health/safety-and-mobility/global-status-report-on-road-safety-2023. [Accessed July 25, 2025].

[5] National Highway Traffic Safety Administration, "Large Truck Crash Causation Study," 2025. [Online]. Available: https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/813717. [Accessed July 25, 2025].

[6] National Traffic Safety Committee of Vietnam, "Traffic Accident Statistics in the First Half of 2025," 2025. [Online]. Available: https://baochinhphu.vn/tim-moi-cach-keo-giam-ngay-so-nguoi-thiet-mang-do-tai-nan-giao-thong-10225081319302354.htm. [Accessed July 25, 2025].

[7] European Commission, "EU road fatalities drop by 3% in 2024, but progress remains slow," 18 March 2025. [Online]. Available: https://transport.ec.europa.eu/news-events/news/eu-road-fatalities-drop-3-2024-progress-remains-slow-2025-03-18_en. [Accessed July 25, 2025].

[8] F. Yakub, S. Lee, and Y. Mori, “Comparative study of MPC and LQC with disturbance rejection control for heavy vehicle rollover prevention in an inclement environment,” Mechanical Science and Technology, vol. 30, no. 8, pp. 3835-3845, 2016.

[9] P. Gaspar, I. Szaszi, and J. Bokor, “Reconfigurable control structure to prevent the rollover of heavy vehicles,” Control Engineering Practice, vol. 13, pp. 699-711, 2005.

[10] B. P. Jeppesen and D.Cebon, “Application of observer-based fault detection in vehicle roll control,” Vehicle System Dynamics, vol. 47, no. 4, pp. 465-495, 2009.

[11] H.-H. Huang, R. K. Yedavalli, and D. A. Guenther, “Active roll control for rollover prevention of heavy articulated vehicles with multiple-rollover-index minimisation,” Vehicle System Dynamics, vol. 50, no. 3, pp. 471-493, 2012.

[12] D. J. M. Sampson, "Active Roll Control of Articulated Heavy Vehicles," Ph.D Thesis, University of Cambridge, Cambridge, 2000.

[13] V. T. Vu, V. D. Tran, Q. T. Pham, M. H. Truong, O. Sename, and P. Gaspar, "Designing LQR Controllers for an Active Anti-roll Bar System with a Flexible Frame Model of a Single Unit Heavy Vehicle," Periodica Polytechnica Transportation Engineering, vol. 49, no. 3, pp. 199-209, 2021.

[14] V. T. Vu, "Enhancing the roll stability of heavy vehicles by using an active anti-roll bar system," Ph.D thesis, University of Grenoble Alpes, Grenoble, 2017.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13555

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ