Tạp chí Khoa học Lạc Hồng- Chuyên san Kỹ thuật

Tối ưu giải thuật điều khiển máy in bánh 3D

Nguyễn Vũ Quỳnh — 2024-03-12

Bài báo này trình bày các bước thiết kế máy in bánh 3D, thiết kế bộ điều khiển 3 trục cho máy. Bộ điều khiển được mô phỏng bằng Simulink/Modelsim và thực nghiệm trên Kit DE2-70 để kiểm nghiệm thuật toán trước khi lắp đặt vào máy thực tế. Bộ điều khiển tốc độ và vị trí cho động cơ servo là bộ điều khiển mờ kết hợp phương pháp điều khiển vector. Ngôn ngữ lập trình mô tả phần cứng được sử dụng để thực thi thuật toán điều khiển. Cuối cùng kết quả mô phỏng và thực nghiệm được so sánh và thảo luận.

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị tự động dán kẹo sáo

Phạm Văn Toản — 2024-03-12

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và đưa vào ứng dụng thiết bị tự động dán kẹo sáo. Thiết bị được thiết kế theo các mục tiêu: không phức tạp, tin cậy, năng suất cao, gọn, tiêu tốn ít năng lượng và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Thiết bị có các tính năng kỹ thuật sau: năng suất 1,2s/viên kẹo, gấp hơn 4 lần so với sản xuất thủ công, sản phẩm lỗi nhỏ hơn 1%.

Thiết kế và mô phỏng bộ điều khiển tốc độ thích nghi dùng FUZZY cho động cơ PMSM

Nguyễn Hoàng Huy — 2024-03-12

Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu PMSM có hiệu suất cao vì thế được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như robot, gia công cơ khí. Vì thế, bộ điều khiển tốc độ động cơ đóng một vai trò rất quan trọng. Hiện nay, rất nhiều phương pháp điều khiển đã được nghiên cứu. Các bộ điều khiển PI thường được dùng để điều khiển tốc độ cho các PMSM. Nhưng các bộ PI không có khả năng thích nghi khi tải động cơ thay đổi. Bài báo này đề xuất một phương pháp mới là Fuzzy_PI, sử dụng bộ xử lý mờ kết hợp với bộ điều khiển PI để phát hiện sự thay đổi của tải và đưa ra tín hiệu điều khiển thích hợp giúp ổn định tốc độ động cơ với các tải khác nhau. Đầu tiên, cấu trúc của bộ xử lý mờ Mamdani sẽ được tìm hiểu. Sau đó, bộ xử lý mờ này sẽ được kết hợp với bộ điều khiển PI để tự điều chỉnh các hệ số Kp, Ki khi tải thay đổi. Kết quả điều khiển sẽ được kiểm chứng bằng phương pháp mô phỏng. Cuối cùng, các chỉ tiêu như tốc độ đáp ứng, độ vọt lố, v.v. sẽ được so sánh với phương pháp PI. Bài báo sẽ giới thiệu cách kết hợp bộ xử lý mờ với bộ điều khiển PI, từ đó giúp các kỹ sư thiết kế được các bộ điều khiển tốc độ cho động cơ PMSM linh hoạt hơn.

Phân tích bài toán nứt phẳng đàn hồi tuyến tính bằng phần tử hữu hạn mở rộng tứ giác nội suy kép (XCQ4)

Nguyễn Đình Dư — 2024-03-12

Bài báo trình bày một phần tử hữu hạn mở rộng tứ giác (XCQ4) dựa trên thủ tục nội suy kép với ứng suất liên tục tại nút để mô phỏng trường ứng suất vùng lân cận đỉnh vết nứt hai chiều. Khác với phương pháp truyền thống, hàm xấp xỉ trong nghiên cứu này bao gồm giá trị tại nút và trung bình cộng giá trị đạo hàm của nó từ bước đầu tiên. Mục tiêu chính của bài viết này là nhằm giới thiệu một sự phát triển của phần tử CQ4 được công bố gần đây với kỹ thuật làm giàu nhằm tính chính xác hệ số cường độ ứng suất tại đỉnh nứt (SIFs). Sự chính xác của phần tử XCQ4 trong nghiên cứu này được chứng minh thông qua các ví dụ số có hình học từ đơn giản đến phức tạp. Độ chính xác cũng như tốc độ hội tụ thu được SIFS từ XCQ4 là cao hơn XQ4 truyền thống với điều kiện như nhau. Phần tử mới XCQ4 có thể được mở rộng và áp dụng cho các bài toán phức tạp hơn trong thực tế.

Thiết kế và thi công mô hình bay ứng dụng hiệu ứng COANDA

Đặng Thái Sơn — 2024-03-12

Bài báo mô tả quá trình thiết kế thi công một mô hình bay dạng đĩa ứng dụng hiệu ứng Coanda. Quá trình thực nghiệm cho thấy mô hình thực tế có khả năng cất cánh theo phương thẳng đứng, cân bằng và di chuyển theo nhiều hướng trên không.

Giảm lún đầu cầu bằng mố mở rộng có bản giảm tải toàn khối

Nguyễn Đình Cường — 2024-03-12

Lún đầu cầu là hiện trạng khá phổ biến ở nước ta cũng như các nước khác, làm xuất hiện những hố rãnh sâu sát mố cầu, gây cảm giác khó chịu cũng như mất an toàn giao thông. Hiện nay đã có một số giải pháp khắc phục hiện trạng lún đầu cầu như: Kéo dài khẩu độ cầu, làm sàn giảm tải gia cố cọc đóng sâu bên trên đổ bản bêtông cốt thép nhưng chi phí rất tốn kém, hoặc dùng bản quá độ. Tuy nhiên hiện tượng lún vẫn xảy ra. Từ thực trạng đó nhóm tác giả đưa ra phương án là “Mố mở rộng có bản giảm tải toàn khối”. Nhằm đưa phạm vi lún ra xa dần mố cầu, đồng thời cân bằng được áp lực đất đẩy ngang của mố. Trên cơ sở phân tích lực tìm ra các trường hợp bất lợi để tính toán cho bản giảm tải toàn khối và lún ở phần đường đầu cầu. Với giải pháp kết cấu này hy vọng phần đường đầu cầu sẽ giảm lún, xe chạy vào cầu sẽ êm thuận hơn, và tiết kiệm được giá thành xây dựng trong việc giảm lún đầu cầu.

Thiết kế và thi công mô hình bay Quadcopter

Nguyễn Hùng Thái Sơn — 2024-03-12

Quadcopter là loại máy bay hoạt động nhờ lực nâng tạo ra từ 4 động cơ được bố trí ở bốn góc, khả năng di chuyển có nhiều ưu điểm như: di chuyển đa hướng, giữ thăng bằng tại chỗ, có thể triển khai trên mọi địa hình, cất cánh và hạ cánh theo trục đứng. Quadcopter được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như giải trí, cứu hộ, quân sự và dân dụng, v.v. Bộ lọc DMP (Digital Motion Processor) được sử dụng để kết hợp giá trị đo của cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển giúp giá trị nhận được có độ chính xác cao và ổn định hơn. Thuật toán PID dùng để điều khiển cân bằng và di chuyển của máy bay. Sử dụng phần mềm LabVIEW để thu thập dữ liệu, so sánh và đánh giá kết quả của thuật toán cân bằng và di chuyển. Kết quả thực nghiệm cho thấy giá trị góc nghiêng của máy bay qua bộ lọc DMP có độ ổn định cao, ít sai số hơn so với các bộ lọc khác. Máy bay có khả năng cân bằng và di chuyển linh hoạt trên không trong phạm vi 75m, thời gian hoạt động liên tục khoảng 15 phút.

Nghiên cứu ứng dụng thiết lập bảng tra tổng quát xác định chiều dày kết cấu áo đường mềm theo 22 TCN 211-06 và 22 TCN 274-01

Nguyễn Văn Chương — 2024-03-12

Bài báo này đưa ra kết quả bảng tra tổng quát xác định chiều dày kết cấu áo đường mềm được lập theo 22 TCN 211-06 và 22 TCN 274-01, các bảng tra này được lập cho ba trường hợp về tải trọng trục tiêu chuẩn và dựa trên sự thay đổi của ba loại vật liệu làm lớp mặt trên, hai loại vật liệu làm lớp mặt dưới, một loại vật liệu làm lớp móng trên, ba loại vật liệu làm lớp móng dưới và tám trường hợp về đất nền, tương đương hơn 2500 bài toán kết cấu áo đường mềm khác nhau. Kết quả đề tài này sẽ giúp ích rất nhiều cho giai đoạn lập dự án, lựa chọn nhanh các phương án kết cấu áo đường.

Nghiên cứu tổng hợp Chitosan – Peg Nanogels mang thuốc chống ung thư

Cao Thị Mỹ Châu — 2024-03-12

Nanogel là một trong hệ dẫn truyền thuốc hiệu quả được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh. Trong nghiên cứu này đã tổng hợp hạt nanogel nhạy pH trên cơ sở chitosan polyethylene glycol (PEG) có khả năng mang thuốc ứng dụng trong điều trị ung thư. PEG ở tỉ lệ khác nhau được gắn trên chitosan sử dụng p_nitrophenyl chloroformate (NPC) để hoạt hóa. Kết quả đo phổ phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) cho thấy chitosan gắn PEG đã tổng hợp thành công. Hạt nanogel có hình cầu với kích thước khoảng 35 - 45 nm và hạt phân bố tương đối đồng đều được xác định bằng ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Kết quả đo sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để xác định nồng độ thuốc cho thấy rằng khả năng mang thuốc paclitaxel (PTX) của hệ Chitosan – PEG từ 1,18% lên tới 72,74% và khả năng nhả thuốc sau 96 giờ tại pH 5,0 (26,9%) thuốc nhả nhiều hơn so với pH 7,4 (14,9%). Từ các kết quả thu được hạt nanogels nhạy pH trên cơ sở Chitosan-PEG đã tổng hợp thành công và hứa hẹn trở thành hệ mang thuốc có giá trị thực tiễn cao ứng dụng kiểm soát mang và nhả thuốc điều trị ung thư.

Nhân giống in Vitro cây sâm bố chính

Nguyễn Thị Huyền Trang — 2024-03-12

Nghiên cứu được tiến hành nhằm xây dựng quy trình nhân giống in vitro cây sâm Bố Chính Hibiscus Sagittifolius Kurz từ cây in vitro do công ty TNHH MTV Ươm Mầm Việt cung cấp. Trên môi trường MS bổ sung 0,60mg/L BA (6– Benzyladenin), 100% đoạn thân sâm Bố Chính cảm ứng tạo chồi sau 21 ngày nuôi cấy. Hệ số nhân chồi đạt cao nhất (3,04 lần) sau 28 ngày nuôi cấy trên môi trường MS bổ sung 0,50mg/L BA kết hợp 0,2 mg/L kinetin. Sau 28 ngày nuôi cấy, chồi in vitro tạo rễ bất định và tăng trưởng tốt nhất (5,26 rễ/chồi) trên môi trường MS bổ sung 0,50mg/L NAA (Naphthaleneacetic acid). Các cây con in vitro đạt tỷ lệ sống 80% trên giá thể xơ dừa ẩm sau 7 ngày thuần dưỡng.

Xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối

Nguyễn Thị Trúc Mai — 2024-03-12

Đềtài được thực hiện với mục tiêu xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối nhằm góp phần xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp và giải quyết những vấn đề đặt ra của nhựa hóa học. Hàm lượng tinh bột và cellulose của 3 loại vỏ chuối được khảo sát – chuối già hương, chuối sứ, chuối chà bột – đã được phân tích và xác định được ở vỏ chuối chà bột có hàm lượng tinh bột (2,1%) và cellulose (3,8%) cao nhất trong 3 loại trên. Tiếp đó, đề tài khảo sát nồng độ axit clohidric và propan-1,2,3-triol tối ưu trong quá trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối chà bột bằng việc phân tích cơ học và chụp SEM màng nhựa sinh học. Kết quả nghiên cứu đạt được nồng độ axit clohidric là 0,1M và nồng độ propan-1,2,3-triol là 0,01368M phù hợp với quy trình tạo nhựa. Trên cơ sở các nghiên cứu khảo sát, quy trình chế tạo nhựa sinh học được đưa ra theo các bước lần lượt như sau: Vỏ chuối - Xử lí - Đun sôi với Na2S2O 0,5% - Lọc ráo - Xay nhuyễn - Bổ sung hóa chất (axit clohidric, propan-1,2,3-triol) - Cho vào đĩa petri - Sấy khô - Sản phẩm.

Mô phỏng và thực nghiệm bộ điều khiển tốc độ động cơ PMSM bằng phương pháp vector và thuật toán SVPWM dựa trên công nghệ FPGA

Nguyễn Vũ Quỳnh — 2024-03-12

Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu có hiệu suất cao vì thế được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Bài báo này trình bày các bước thiết kế, mô phỏng bằng Simulink/Modelsim và thực nghiệm trên Kit DE2-70 bộ điều khiển tốc độ cho PMSM bằng phương pháp vector dựa trên công nghệ FPGA. Nội dung bài báo gồm 3 phần chính: Đầu tiên thuật toán SVPWM và phương pháp điều khiển vector được xây dựng và áp dụng; Tiếp theo, ngôn ngữ lập trình mô tả phần cứng được sử dụng để thực thi thuật toán điều khiển; Các bước mô phỏng chi tiết được xây dựng nhằm kiểm tra tính đúng đắn của từng phần thuật toán điều khiển. Toàn bộ thuật toán được đánh giá tính hiệu quả và độ chính xác lần nữa thông qua thực nghiệm trực tiếp trên kit FPGA. Cuối cùng kết quả mô phỏng và thực nghiệm được so sánh và thảo luận.

Đánh giá biện pháp gia cố ổn định và biến dạng của móng cọc mố cầu bằng phần mềm plaxis 3D foundation

Lê Hữu Thọ — 2024-03-12

Công trình xây dựng trên nền đất yếu thường đòi hỏi xử lý kỹthuật cao, đặc biệt là mố cầu. Dưới tác dụng của khối đất đắp cũng như lớp đất yếu dày nằm dưới gây tác động vào hệ thống móng cọc mố cầu làm cho công trình bị dịch chuyển và biến dạng. Vì vậy bài báo này sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation mô phỏng và phân tích ảnh hưởng của khối đất đắp đường dẫn sau mố đến chuyển vị(có kết hợp quan trắc) của móng cọc mố cầu Kỳ Hà IV, quận 9, Tp. Hồ Chí Minh đồng thời gia cố cấu tạo hệ đài, móng cọc mố cầu bằng cọc khoan nhồi đảm bảo ổn định dưới tác dụng khối đất đắp vào mố làm cho mố được ổn định, an toàn.

Kiến trúc cầu trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

Nguyễn Thành Trung — 2024-03-12

Kiến trúc cầu là một dạng công trình kiến trúc xây dựng mang tính đặc thù về mặt hình thái trong đô thị. Nhằm tạo điểm nhấn nghệ thuật quan trọng cho cảnh quan chung thông qua hình dáng kiến trúc và vị trí của những cây cầu trong quy hoạch đô thị. Lịch sử của một công trình kiến trúc cầu gắn liền với tiến trình phát triển lịch sử đô thị đó. Bàibáo này nghiên cứu về các công trình kiến trúc cầu ở Thành Phố Hồ Chí Minh đã, đang và sắp xây dựng trong tương lai gần.

Tổ chức quản lý tuyến (xe buýt nhanh) BRT cho thành phố Biên Hòa hiện nay

Nguyễn Thành Trung — 2024-03-12

Phát triển giao thông bền vững, hiệu quả nhất chính là phát triển hệ thống giao thông công cộng thay thế giao thông cá nhân và xây dựng mạng lưới vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt là một xu thế tất yếu phù hợp với yêu cầu phát triển của xã hội và quá trình đô thị hoá. Bài báo này đưa ra vấn đề về tổ chức và quản lý một tuyến BRT cụ thể tại thành phố Biên Hòa. Nhằm hoàn thiện hơn hệ thống giao thông công cộng hiện nay và trong tương lai một cách hợp lý, hiệu quả đáp ứng khả năng phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân với chất lượng phục vụ tốt, giá cả hợp lý, đảm bảo an toàn, thuận lợi.

Phân tích ứng xử kết cấu móng bè dạng bản không sườn ứng lực trước trên nền đàn hồi

Nguyễn Đăng Khoa — 2024-03-12

Lực ứng suất trước được xác định theo tải trọng cần cân bằng. Thông thường, các giá trị ứng suất hiệu quả nằm trong khoảng 0,75 – 1,5 MPa, giá trị cân bằng tải trọng khoảng 50% - 100% tải trọng thường xuyên để có thể kiểm soát độ võng, cải thiện khả năng chống xuyên, tránh vồng quá mức hay rút ngắn bản. Phân tích sự ảnh hưởng của ứng lực trước đến sự phân bố phản lực đất nền khi thay đổi ứng suất đất nền trong các trường hợp cân bằng tải trọng tương ứng với từng hệ số nền.

Mô phỏng bộ điều khiển mờ thích nghi và Kalman mở rộng trong điều khiển tốc độ động cơ PMSM không sử dụng cảm biến

Nguyễn Vũ Quỳnh — 2024-03-12

Bài báo này trình bày thuật toán mờ thích nghi dùng để điều khiển tốc độ cho động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu. Tốc độ của rotor được ước lượng dựa trên bộ lọc kalman mở rộng giảm bậc. Toàn bộ thuật toán điều khiển của động cơ được lập trình bằng ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL. Hệ thống mô phỏng được kết hợp giữa Matlab/Simulink và ModelSim. Kết quả mô phỏng thể hiện, tốc độ động cơ tốc độ động cơ đáp ứng tốt với tốc độ đặt và không ảnh hưởng khi thông số của hệ thống thay đổi.