Chơng 3: Phân tích thiết kế hệ thống
với ứng dụng công nghệ thực tại ảo
3.1 - Phân tích và chọn công cụ mô phỏng.
Từ những phân tích về cấu tạo, nguyên lý làm việc của HT CCNL động
cơ diesel điển hình nh ở chơng 2, ta nhận thấy hệ thống có các cụm, bộ phận
chính đó là:
+ Thùng nhiên liệu;
+ Các bình lọc thô;
+ Bơm thấp áp;
+ Van điều áp;
+ Các bình lọc tinh;
+ Bơm cao áp;
+ Các vòi phun.
Các cụm đợc bố trí trong hệ thống theo sơ đồ nh sau: hình 3.1
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí các cụm trong HT CCNL
Trong đó mỗi bộ phận có những đặc tính riêng nh đã đợc phân tích ở ch-
ơng 2. Giữa các cụm, bộ phận chính đó đợc kết nối với nhau bằng hệ thống các
đờng ống dẫn gồm có đờng ống cao áp và đờng ống thấp áp. Ngoài các cụm bộ
phận chính nh trên, trong hệ thống còn có một số các chi tiết phụ khác nh vít xả
khí, bơm tay, đồng hồ nhiên liệu, .
53
Thùng
nhiên
liệu
Bình
lọc
thô
Bơm
thấp
áp
Bình

3.1.2 - Yêu cầu đối với việc mô phỏng HT CCNL:
Dựa vào mục đích của việc mô phỏng nh đã nêu ở trên và xuất phát từ
yêu cầu thực tế ở đơn vị, HT CCNL của động cơ diesel đợc mô phỏng phải thể
hiện đợc quá trình làm việc diễn ra trong hệ thống và một số hiện tợng h hỏng
thờng gặp trong quá trình khai thác, sử dụng.
Hình ảnh thể hiện phải trực quan sinh động, tạo ra đợc sự cuốn hút say
mê đối với ngời học trong quá trình huấn luyện.
54
Bên cạnh đó, hệ thống mô phỏng cũng phải đảm bảo đơn giản, tiện lợi,
dễ dàng trong sử dụng, đem lại hiệu quả cao trong quá trình huấn luyện bộ đội.
3.1.3 - Các giả thiết và hớng mô phỏng:
Các giả thiết khi mô phỏng sự làm việc của hệ thống:
- Trớc khi cho động cơ làm việc, giả thiết nhiên liệu đã đợc bơm đầy đ-
ờng nhiên liệu thấp áp trong HT CCNL bằng bơm tay, sau đó bơm tay đã đợc
khoá lại.
- Trong quá trình hoạt động thì động cơ mô phỏng luôn làm việc ở 1 chế
độ nhất định, với mức tiêu hao nhiên liệu nhất định và xe luôn chạy ở một vận
tốc nhất định (lấy theo vận tốc trung bình của loại xe đó). Cụ thể ta lấy theo số
liệu của xe tăng T- 76: g
nl
= 1,3 lít/km; v = 20 km/h. [3]
- Mô phỏng cho HT CCNL của động cơ có 6 máy (động cơ B-6 sử dụng
trên xe tăng T- 76) với thứ tự làm việc là: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
- Khi nhiên liệu hết (Q = 0) thì HT CCNL sẽ không làm việc (không có
dấu hiệu nhiên liệu phun ra ở đầu vòi phun).
- Khi đến kỳ bảo dỡng (S
BD1
= 0 hoặc S
BD2
= 0) thì HT CCNL sẽ không làm

ra một hệ thống hoạt động tơng đơng với hệ thống hiện có và có thể phản ứng,
thay đổi theo ý muốn của chúng ta.
Để đạt đợc các mục đích và yêu cầu của việc thiết kế hệ thống mô phỏng
nh đã nêu ở trên, với sự phát triển của CNTT nh hiện nay có rất nhiều công cụ
có thể đáp ứng đợc. Song mỗi công cụ đều có mặt mạnh và mặt yếu riêng của
nó, vì vậy ta phải lựa chọn một công cụ phù hợp với điều kiện thực tế của đề tài.
Qua tìm hiểu và nghiên cứu, ta thấy có một số công cụ tin học có thể đáp
ứng đợc yêu cầu của đề tài đó là:
+ Phần mềm 3D Max là một công cụ thiết kế đồ hoạ khá phổ biến hiện
nay. Nó có một số u điểm nổi trội nh: hình ảnh hiển thị ra của chơng trình có
tính trực quan sinh động cao, việc sử dụng khá dễ dàng. Song nó có một nhợc
điểm lớn đó là không cho phép chúng ta lập trình, tính toán.
+ Lab View là một công cụ khá hiện đại, cơ bản có thể đáp ứng đợc mục
đích, yêu cầu của đề tài đặt ra. Song, để hiển thị đợc hình ảnh sinh động thì tơng
56
đối khó, sử dụng công cụ thì khá phức tạp đòi hỏi ngời sử dụng phải tập trung
đầu t rất nhiều thời gian và công sức để nghiên cứu mới có thể làm đợc.
+ Sử dụng một số công cụ tin học khác nh Visual Basic, Visual C
++
,
cũng có thể đáp ứng đợc các mục đích, yêu cầu cơ bản của đề tài. Song việc
nghiên cứu để khai thác, sử dụng công cụ là rất khó khăn, tốn nhiều thời gian.
Sự hạn chế về thời gian thực hiện đề tài không cho phép chúng ta thực hiện đợc.
+ Macromedia Flash là một phần mềm ứng dụng bao gồm các công cụ đ-
ợc sử dụng để tạo ra các hoạt hình, đồ hoạ véctơ, các ứng dụng, phần mềm, các
bản trình diễn, .Flash có thể xuất ra các tập tin với phần mở rộng *SWF chứa
đựng những gì mà ta đã xây dựng trong Flash, tập tin này có kích thớc nhỏ và t-
ơng thích với nhiều môi trờng, sau đó có thể đợc xem thông qua trình thể hiện
Flash Player. Các công cụ đa dạng trong Flash cho phép ta phát huy khả năng
sáng tạo, làm cho các tập tin của mình có tính tơng tác và tính động, trực quan

+ Lợng nhiên liệu trong thùng Q:
Lợng nhiên liệu trong thùng Q quyết định thời gian làm việc của động
cơ, nó có giá trị lớn nhất bằng lợng nhiên liệu cực đại mà thùng nhiên liệu trên
xe đó có thể chứa đợc Q
max
. ứng với mỗi loại xe, Q
max
có một giá trị khác nhau,
với xe tăng T-76 thì Q
max
= 260 lít. [3]
Vậy: 0 Q 260 (lít)
+ Số km tới kỳ bảo dỡng:
Cứ sau một quãng đờng xe chạy bằng với một chu kỳ bảo dỡng thì phải
tiến hành bảo dỡng xe, nếu không làm bảo dỡng, hệ thống sẽ không làm việc.
58
Hệ
thống
không
làm
việc
Dữ liệu ban đầu
Lượng nhiên liệu
Số km tới BD2
Sự cố
Các cụm khác
Hệ thống làm việc
Bổ sung
BD
BD

800 ; 0 S
BD2
1600
và: S
BD2
- 800 nếu 800 < S
BD2
1600;
59
S
BD1
= S
BD2
nếu S
BD2
< 800;
0 nếu S
BD2
= 800 hoặc S
BD2
= 0.
+ Các sự cố kỹ thuật:
Đối với cụm chi tiết thuộc thùng chứa nhiên liệu thì sự cố thông thờng
hay xẩy ra đó là hiện tợng nhiên liệu bị tắc, nếu không đợc kiểm tra khắc phục
thì động cơ không hoạt động đợc. Nh vậy dữ liệu đợc nhập vào là có hay không
có hiện tợng tắc nhiên liệu.
Từ các dữ liệu ban đầu và lu đồ thuật toán, ta xây dựng một bảng nhập dữ
liệu cho thùng nhiên liệu nh hình 3.3
Hình 3.3: Nhập dữ liệu cho thùng nhiên liệu
Sau một thời gian hệ thống hoạt động thì các dữ liệu sẽ biến đổi nh sau:

= S
BD2
- S = S
BD2
- v.t
Số km tới BD1 cũng thay đổi và đợc tính theo S
t
BD2
nh sau:
S
t
BD2
- 800 nếu 800 < S
t
BD2
1600;
S
t
BD1
= S
t

BD2
nếu S
t
BD2
< 800;
0 nếu S
t
BD2

BD2
nếu S
BD2
< 800;
0 nếu S
BD2
= 800 hoặc S
BD2
= 0.
+ Sự cố kỹ thuật thông thờng có thể xẩy: tắc hay không tắc bình lọc.
61
Dữ liệu ban đầu
Số km tới BD2
Sự cố
Các cụm khác
Hệ thống làm việc
BD
Hệ
thống
không
làm
việc
BD
Khắc phục
Khắc phục
Số km tới BD1
S = v.t
Còn
Còn
Không có


BD2
nếu S
t
BD2
< 800;
0 nếu S
t
BD2
= 800 hoặc S
t
BD2
= 0.
Trong đó: t - thời gian hệ thống làm việc quy ra thời gian thực;
v - vận tốc trung của xe (lấy v = 20km/h.
62
Khi ít nhất một trong hai giá trị S
t
BD1
hoặc S
t
BD2
bằng 0 thì hệ thống không
làm việc.
3.2.3 - Bơm thấp áp:
Hình 3.6: Lu đồ thuật toán của bơm thấp áp
Từ các phân tích về bơm thấp áp nh ở chơng 2, ta xây dựng lu đồ thuật
toán của bơm thấp áp nh hình 3.6. (trong đó quy ớc thời gian mô phỏng 1 phút
tơng đơng với thời gian thực là 5h)
Dữ liệu đầu vào gồm có:

S
t

BD2
= S
BD2
- S = S
BD2
- v.t
Trong đó: t - thời gian hệ thống làm việc quy ra thời gian thực;
v - vận tốc trung của xe (lấy v = 20km/h).
Khi S
t

BD2
= 0 thì hệ thống không làm việc.
3.2.4 - Van điều áp:
Từ các phân tích về van điều áp nh ở chơng 2, ta xây dựng lu đồ thuật
toán của van điều áp nh trên: (hình 3.8) (trong đó quy ớc thời gian mô phỏng 1
phút tơng đơng với thời gian thực là 5h)
Dữ liệu đầu vào gồm có:
+ Số km tới kỳ BD2: 0 S
BD2
1600
+ Số km tới kỳ BD1: 0 S
BD1
800
S
BD2
- 800 nếu 800 < S

Khắc phục
Số km tới BD1
S = v.t
Còn
Còn
Không có
Tốt
Có sự cố
Có
Hết
Hết