18757

۱۸۷۵۷

كنترل مقدار گشتاور كمكي يك دوچرخه برقي پدال كمكي در سيكل رانندگي مشخص با در نظر گرفتن مصرف كالري راننده

كارشناسي ارشد

سيستم هاي ديناميكي

بهمن ماه ۱۳۹۶

دكتر مسعود مسيح طهراني

دكتر حميد سيفي

خودرو

دوچرخه برقي پدال كمكي، يا به عبارت ساده¬تر دوچرخه هيبريدي با بهره گرفتن از توان موتور برقي، اقدام به كمك كردن دوچرخه¬سوار حين ركاب زدن مي¬كند. در اين پايان¬نامه مدل كاملي از يك دوچرخه هيبريدي بر پايه يك مدل معتبر توسعه داده شده و سيكل رانندگي مرجعي براي شبيه¬سازي ديناميكي مدل مذكور در نظر گرفته شده است. سپس، با استفاده از نتايج آزمايشگاهي، روابطي براي تخمين ضربان قلب و كالري مصرفي دوچرخه¬سوار استخراج و جهت كنترل گشتاور موتور برقي به واحد كنترل فرستاده شده است. كنترلر طراحي شده در اين پايان¬نامه با هدف كاهش كالري مصرفي و ضربان قلب دوچرخه¬سوار و تعقيب سيكل رانندگي به تنظيم پارامترهاي استفاده شده در مدل پرداخته است. واحد كنترل در مدل دوچرخه هيبريدي، در شبيه¬سازي كه با نرم¬افزار متلب/سيمولينك صورت گرفته است، ضربان قلب و كالري مصرفي دوچرخه¬سوار را با تنظيم گشتاور موتور برقي در دو مرتبه تكرار پيمايش سيكل به طور قابل توجهي كنترل كرده است. كالري مصرفي خالص دوچرخه¬سوار در شبيه¬سازي مدل دوچرخه هيبريدي حدود 5 درصد نسبت به مدل كلاسيك كاهش يافته است. همچنين مدت زمان تخليه شارژ باتري در مدل هيبريدي و مدل برقي نيز مقايسه شده¬اند كه در نتيجه آن كاهش 40 درصدي زمان تخليه شارژ در مدل هيبريدي مشاهده شده است.¬ ميزان مسافت قابل پيمايش توسط مدل دوچرخه هيبريدي نيز به ترتيب 60 و 900 درصد نسبت به مدل دوچرخه برقي و كلاسيك افزايش يافته است. در پايان استحكام نتايج كنترلر در قالب مقايسه نتايج شبيه¬سازي براي چند دوچرخه¬سوار ديگر نيز مورد ارزيابي واقع شده است.

1397/02/16

5/6/2018 12:00:00 AM

Pedal Assist Bicycle, or hybrid bicycle, assists rider by use of electric motor power while he does pedaling. In this thesis a full model of hybrid bicycles is developed from a hybrid vehicle model and also a reference riding cycle is considered to achieve dyamic simulation. After that an equation is developed to predict heart rate and calorie consumption of rider by experimental results, and by inputting it the controller to control electric motor assistance torque. The controller that designed in this thesis set the parameters with purpose to reduce calorie consumption and heart rate and to track the riding cycle. The control Unit in Hybrid model that is simulated in MATLAB/Simulink, have controlled the heart rate and calorie consumption by performing electric motor and net calorie consumption using this model, they have been decreased 5% in comparison with Classic bicycle. Similarly, battery discharge duration have increased 40% in hybrid model in comparison with regular one. Maximum Ridable Range in hybrid model have increased 60 and 900% in comparison with Electric and Classic bicycles. Respectively at the end, the controller robustness is evaluated by comparing simulation results for another rider's model.