Chế tạo hoàn chỉnh xe hai bánh tự cân bằng

Khoa học - Ngày đăng : 11:54, 10/11/2011

Một nhóm nghiên cứu thuộc Trường đại học bách khoa TP.HCM đã nghiên cứu chế tạo thành công xe hai bánh tự cân bằng, đây là sản phẩm hoàn chỉnh, có độ cân bằng rất cao so với những nghiên cứu trước đây, những người chưa sử dụng bao giờ cũng có thể dề dàng điều khiển. Sản phẩm đã đạt Giải thưởng “Sáng tạo trẻ toàn quốc 2011”.

 Xe hai bánh tự cân bằng là sản phẩm đã được nghiên cứu nhiều ở nước ngoài và thương mại hoá. Trong nước cũng có một số đề tài nghiên cứu và phát triển công nghệ này, nhưng chỉ dừng lại ở nghiên cứu với công suất vừa, nhỏ, mô hình xe có độ ổn định không cao; chỉ mới thực hiện thiết kế bộ điều khiển cho xe hai bánh tự cân bằng với các phương pháp khá đơn giản như: điều khiển PID, LQR, tuyến tính hóa.

Nghiên cứu này tập hợp 6 nhà khoa học có chuyên môn sâu trong các lĩnh vực khác nhau: ThS. Mai Tuấn Đạt và ThS.Nguyễn Gia Minh Thảo, đồng chủ nhiệm, cùng với PGS.TS. Dương Hoài Nghĩa, TS.Huỳnh Thái Hoàng phụ trách phần điều khiển tự động, TS. Hồ Phạm Huy Aùnh thực hiện phần điều khiển máy điện, PGS.TS.Nguyễn Hữu Phúc phụ trách hệ thống năng lượng. Mục tiêu của đề tài là thiết kế hoàn chỉnh mô hình phần cứng (cấu trúc cơ khí, mạch điện tử, công suất) của mô hình xe hai bánh tự cân bằng; thiết kế, phát triển giải thuật và lập trình nhúng bộ điều khiển của xe hai bánh để xe hoạt động tốt, ổn định và linh hoạt, xe có mẫu mã và kiểu dáng ??p.

Những kết quả mới, nổi bật của đề tài này là đã nghiên cứu 3 phương pháp điều khiển: đặt cực, cuốn chiếu, trượt. Họ đã sử dụng lần lượt các phương pháp này để thiết kế các bộ điều khiển giữ thăng bằng cho xe. Nhóm nghiên cứu cũng đã thực hiện mô phỏng điều khiển bằng phần mềm Matlab/Simulink; cải tiến phương thức giao tiếp truyền thông trong toàn bộ sản phẩm bằng việc đồng bộ hoá tất cả các luồng dữ liệu, thông tin, điều khiển từ board điều khiển trung tâm sang các board chức năng thông qua một chuẩn giao tiếp CAN duy nhất.

Xe có thể đạt tốc độ tối đa 25 km/h, năng lượng được cung cấp từ bình điện, sử dụng được 26 km, nặng 54 kg.

Anh Thư