1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ------------------------------ HỒ VĂN ĐÀM NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ TRONG ÔTÔ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP MÔ HÌNH CHO BÀI TOÁN CÂN BẰNG TRÊN XE DU LỊCH Chuyên ngành: Sư phạm kỹ thuật LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TẠ DUY LIÊM HÀ NỘI - 2009 LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn này do tôi nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Tạ Duy Liêm. Tôi xin cam đoan những gì mà tôi viết ra trong luận văn này là do sự tìm hiểu và nghiên cứu của bản thân. Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của các tác giả khác nếu có đều được trích dẫn đầy đủ. Luận văn này cho đến nay vẫn chưa hề được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ nào trên toàn quốc cũng như nước ngoài và cho đến nay chưa hề được công bố trên bất kỳ phương tiện thông tin nào. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì mà tôi cam đoan trên đây. Vinh, ngày 12 tháng 11 năm 2009 Tác giả Hồ Văn Đàm 2 LỜI CẢM ƠN Bản luận văn này được thực hiện tại Khoa Cơ Khí và Khoa Sư phạm kỹ thuật - trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tạ Duy Liêm đã hướng dẫn, động viên và chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy và cô giáo trường Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghiệp Việt Nam - Hàn Quốc, đã tạo điều kiện về thời gian để tôi thực hiện bản luận văn này. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân và đồng nghiệp đã luôn quan tâm giúp đỡ, ủng hộ tôi cả về tinh thần lẫn vật chất. Vinh, ngày 12 tháng 11 năm 2009 Tác giả Hồ Văn Đàm 3 M ỤC L ỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan . 1 Lời cảm ơn 2 Mục lục 3 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt . 6 Danh mục các hình vẽ, đồ thị 7 MỞ ĐẦU 10 Chương 1. TỔNG QUAN CƠ ĐIỆN TỬ . 13 1.1. Cơ sở kỷ thuật của chuyên ngành cơ điện tử . 13 1.1.1 Vai trò của các công nghệ tích hợp trong nền sản suất hàng hoá công nghệ cao của thời kỳ kinh tế trí thức . 13 1.1.2. Mục tiêu, phương hướng nghiên cứu phát triển cơ điện tử ở Việt Nam trong những năm tới 16 1.1.3. Xu hướng phát triển của cơ điện tử thế giới 18 1.1.4. Cơ điện tử là gì . 20 1.1.5. Lịch sử phát triển 24 1.2. Cơ điện tử là một khoa học về hệ thống . 27 1.2.1. Ví dụ về hệ thống cơ điện tử . 27 1.2.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử . 27 1.2.2.1. Hệ thống cảm biến 28 1.2.2.2. Cơ cấu chấp hành 29 1.2.2.3. Hệ thống xử lý thông TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chuẩn đầu ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử (Mechatronics Engineering Technology) Trình độ đào tạo: Đại học Yêu cầu kiến thức: - Có khả áp dụng kiến thức toán học, khoa học, kỹ thuật vào vấn đề thuộc lĩnh vực liên ngành khí, điện-điện tử khoa học máy tính; - Có khả tư hệ thống, phân tích, lập luận kỹ thuật, kiểm tra, thực nghiệm, nhận diện tổ chức giải vấn đề kỹ thuật lĩnh vực điện tử, tự động hóa; - Có khả thiết kế tiến hành thí nghiệm, phân tích giải thích liệu lĩnh vực chuyên ngành; - Có khả thiết kế hệ thống, thành phần, trình lĩnh vực liên quan để đáp ứng nhu cầu mong muốn; - Có hiểu biết sâu sắc ngành nghề trách nhiệm đạo đức việc hành nghề lĩnh vực điện tử; - Hiểu rõ tác động giải pháp kỹ thuật bối cảnh kinh tế, môi trường xã hội toàn cầu Yêu cầu kỹ năng: - Sử dụng tốt phần mềm tính toán kỹ thuật (Matlab, LabVIEW, lập trình C, Maple), phần mềm lập trình cho PLC hệ SCADA, phần mềm lập trình, mô robot (AX On Desk), phần mềm thiết kế, mô mạch điện tử (Orcad, Multisim, Proteus); - Giao tiếp hiệu dạng văn bản, hình thức giao tiếp điện tử, đồ họa thuyết trình; - Có khả lãnh đạo làm việc theo nhóm; - Sử dụng tiếng Anh giao tiếp đọc, dịch tài liệu kỹ thuật Cơ khí tiếng Anh; - Sử dụng thành thạo phần mềm soạn thảo văn bản, phần mềm trực tuyến để khai thác xử lý liệu Yêu cầu thái độ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - Có lập trường tư tưởng vững vàng, trung thành tuyệt nghiệp cách mạng Đảng, dân tộc; - Có ý thức giữ gìn đạo đức, trách nhiệm nghề nghiệp; - Có thái độ đắn môi trường phát triển bền vững xã hội; - Có ý thức kỷ luật tác phong làm việc chuyên nghiệp; - Có trách nhiệm với công việc, với cộng đồng thái độ phục vụ tốt; - Luôn có ý thức cập nhật công nghệ học tập, nâng cao trình độ; - Nhận thức cần thiết khả học tập suốt đời Vị trí làm việc người học sau tốt nghiệp: - C thể đảm nhận c ng việc vận hành, khai thác, bảo trì, sửa chữa dây chuyền, thiết bị điện tử, tự động hóa; - Đảm nhiệm công việc thiết kế, phát triển sản phẩm điện tử, tự động hóa; - Tiếp nhận chuyển giao công nghệ điện tử, tự động hóa; - Tổ chức quản l đạo sản uất phân ưởng; - Tư vấn kỹ thuật, kinh doanh trang thiết bị điện tử, tự động hóa; - Làm việc viện nghiên cứu, tham gia dự án thuộc lĩnh vực chuyên ngành Khả học tập, nâng cao trình độ sau trường: - Có khả tự học, tự cập nhật kiến thức công nghế mới; - Có khả học tập nâng cao trình độ bậc học cao Các chương trình, tài liệu, chuẩn quốc tế mà nhà trường tham khảo - Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa TPHCM, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại học Công nghiệp Thái Nguyên - Trường Đại học Công nghệ kỹ thuật ASIAN_Thái Lan; Đại học khoa học ứng dụng Wien ; Trường Đại học Bách khoa Singapore Company LOGO CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CƠ LƯU CHẤT ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ KHOA CƠ KHÍ TIỂU LUẬN: CƠ LƯU CHẤT GVHD: Th.S NGUYỄN SỸ DŨNG SVTH: PHẠM LONG KHÁNH CHU HUY LONG HOÀNG CÔNG BÌNH NGUYỄN VĂN THỊNH NGUYỄN THANH ĐÀM ĐỖ NGỌC BẢO CHƯƠNG I  Bài 1: Một bình bằng thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70Mpa. Ở điều kiện tiêu chuẩn P = 101,3Kpa; bình chứa đầy nước 450kg nước. Cho K = 2,06.10 9 pa. Hỏi khối lượng nước cần thêm vào để tăng áp suất lên thêm 70Mpa. CHƯƠNG I Bài làm Ta có: Vt = Vb + Vnc = (0,450 + x) Vs = Vb(1 + α) = 0,450(1 + 0,01) = 0,4545 Mặt khác: Mà K = 2,06.109 x = 0,02046 m3 = 20,46kg W P WK ∆ ∆ −= x450,04545,0 10.70 )x450,0( 6 −− +−=⇒ K ⇒ CHƯƠNG I  Bài 2: Xác định sự thay đổi thể tích của 3m 3 không khí khi áp suất tăng từ 100Kpa đến 500Kpa. Không khí ở nhiệt độ 23 O C (Xem không khí như là khí lý tưởng) Bài làm Không khí là khí lý tưởng: PV = Const P1V1 = P2V2 3.100 = 500.V2 V2 = 300/500 = 0,6 m3 Vậy ở P2 = 500Kpa ứng với V2 = 0,6 m3 Sự thay đổi thể tích: ΔV = V1 – V2 = 2,4 m3 CHƯƠNG II  Bài 1: Xác định áp suất tuyệt đối và áp suất dư của không khí trong bình, khi biết: h1 = 76cm, h2 = 86cm, h3 = 64cm, h4 = 71cm, ρn = 1000kg/m3, δHg = 13,6 BÀI LÀM Ta có: PA = PE + γnc (h1 + h2) PA = PB + γHg.h1 PE + γnc (h1 + h2) = PB + γHg.h1 (1) PC = PB + γnc.h3 PC = PD + γHg.h4 PB + γnc.h3 = PD + γHg.h4 (2) Từ (1) và (2) CHƯƠNG I CHƯƠNG I BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO Tên chương trình: Trình độ đào tạo: Ngành đào tạo: Mã số: Loại hình đào tạo Công nghệ kỹ thuật Cơ – Điện tử Đại học (Kỹ sư) Công nghệ kỹ thuật Cơ – Điện tử 52510203 Chính quy tập trung Mục tiêu đào tạo 1.1 Mục tiêu chung: Đào tạo kỹ sư có phẩm chất trị tốt, có lực chuyên môn cơ-điện tử, bao gồm lực kỹ thuật khí chế tạo máy; điện – điện tử, điều khiển tự động, tham gia thiết kế, quản lý kỹ thuật sản xuất khí điều khiển điện tự động tổ chức kinh tế doanh nghiệp tổ chức nhà nước khí điện – điện tử 1.2 Mục tiêu cụ thể: 1.2.1 Kiến thức Nắm vững nguyên lý chủ nghĩa Mác-Lên nin, đường lối cách mạng Đảng cộng sản Việt Nam; Tư tưởng Hồ Chí Minh Có kiến thức kinh tế xã hội; có hiểu biết pháp luật nhà nước Việt Nam Hoàn thành chương trình GDTC GDQP Được nhà trường cấp chứng Có kiến thức toán học, vật lý, hoá học kiến thức bảo vệ môi trường Có kiến thức chuyên ngành Cơ điện tử đạt từ điểm đến 10 điểm môn học sở ngành, chuyên ngành Có kiến thức gia công chế tạo khí; kỹ thuật điện –điện tử, công nghệ vi xử lý điều khiển; mạng máy tính, tự động điều khiển Nắm vững Microsoft Office (Word, Excel, PowerPoint), Internet Nắm vững cách sử dụng phần mềm ứng dụng: - Thiết kế đồ hoạ (một phần mềm AutoCAD, Photosoft, corelDraw, 3Dmax); - Phần mềm lập trình kỹ thuật (một phần mềm:Matlab, Labview, visual C, Visual C++,… Phần mềm lập trình PLC vi xử lý, vi điều khiển hệ SCADA; phần mềm mô Robot, CAD/CAM-CNC phần mềm thiết kế, mô mạch điện tử Orcad, Multisim) có trình độ tương đương với đào tạo cấp chứng Trung tâm ứng dụng chuyển giao công nghệ - Đại học Hải Phòng Có trình độ tiếng Anh, tương đương trình độ B 1.2.2.Kỹ Kỹ cứng Vận hành khai thác bảo dưỡng, phát sai hỏng lập quy trình sửa chữa cho hệ thống Cơ điện sản phẩm Cơ điện tử với hệ thống truyền động khí, điện khí nén, điện - thuỷ lực,… với hệ thống sử dụng điều khiển PLC, vi điều khiển, máy tính, loại cảm biến kỹ thuật xử lý liệu Xây dựng giải pháp tự động hoá thiết kế, tính toán chọn thiết bị cho hệ thống điều khiển, modul sản xuất linh hoạt (FMS, MPS) hệ thống điều khiển trình với chức điều khiển giám sát thu thập liệu Xây dựng kế hoạch, lập dự án, tham gia tổ chức điều hành quản lý kỹ thuật cho cụm, trạm hệ thống điện tử hoạt động dịch vụ kỹ thuật liên quan Có khả tiếp thu, nắm bắt công nghệ dựa kiến thức môn học lý thuyết thực hành Sử dụng thành thạo số phần mềm: - Thiết kế đồ hoạ (một phần mềm AutoCAD, Photosoft, corelDraw, 3Dmax); - Phần mềm kỹ thuật (một phần mềm: Matlab, Laview, visual C, Visual C++,… Phần mềm lập trình PLC vi xử lý, vi điều khiển hệ SCADA; phần mềm mô Robot, CAD/CAM-CNC phần mềm thiết kế, mô mạch điện tử - Orcad, Multisim, Proteus, Eagle) Đạt kỹ tương đương với đào tạo cấp chứng trung tâm ứng dụng chuyển giao công nghệ - Đại học Hải Phòng Đọc hiểu hồ sơ kỹ thuật chuyên ngành tiếng Anh Kỹ mềm - Đạt kỹ trong: giao tiếp, thuyết trình làm việc theo nhóm - Tiếng Anh tương đương 400 điểm TOEIC 1.2.3 Thái độ Có tinh thần công dân, dân tộc, có đạo đức nghề nghiệp, trung thực, có tính kỷ luật tác phong công nghiệp, có khẳ làm việc linh hoạt, động Có phương pháp làm việc khoa học, sáng tạo Biết phân tích quan sát, học tập phát minh sáng chế, nguyên lý công nghệ độc đáo nước tiên tiến lĩnh vực Cơ điện tử để nâng cao trình độ, đúc rút kinh nghiệm trình làm việc sáng tạo không ngừng 1.2.4 Vị trí làm việc sau tốt nghiệp Các doanh nghiệp sản xuất, dịch vụ kỹ thuật, sở đào tạo nghiên cứu có liên quan đến giải pháp tự động hoá sử dụng hệ thống sản phẩm với vai trò người kỹ sư, quản lý hay điều hành 1.2.5 Khả học tập nâng cao trình độ sau tốt nghiệp Có khả tự học tập nghiên cứu , tiếp thu công nghệ tiến tiến, sâu vào hệ thống điện tử chuyên sâu, khả ứng dụng nhanh vào thực tiễn Có khả tiếp tục học tập, nghiên cứu để đạt trình độ Cao học, Tiến sĩ, Phó giáo sư, Giáo sư, Công trình sư 2 Thời gian đào tạo: năm Khối lượng kiến thức toàn khóa: 165 tín (chưa kể GDTC GDQP) Đối tượng tuyển sinh: Theo qui chế tuyển sinh Bộ GD&ĐT