28146

كنترل يكپارچه ديناميك خودرو با كنترل ترمز چرخ‌ها و تورك موتورهاي درون چرخ در خودروهاي برقي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي سيستم‌هاي ديناميكي خوردو

1399

1401/10/17

بهروز مشهدي

مهندسي مكانيك

در اين پروژه، با مطالعه ي مقالات و كارهاي انجام شده در حوزهي خودروهاي برقي داراي موتور درون چرخ يا بيش از ي ك موتور در هرمحور )خودروهاي بدون ديفرانسيل( كارهاي انجام شده روي آنها بررسي شد و حوز ههاي كاركرد و اهداف تكنولوژي جهت دهي تورك مشخص شد. خلاهاي موجود و راهكارهاي مختلف براي حل آنها متناسب با نياز استفاده كننده از خودر وي داراي اين تكنولوژي شناسايي شد و حوزهي كاركرد آن با توجه به كارهاي گذشته به طور كامل مشخص شده است. پس از بررسيهاي انجام شده، سعي شده در قالب كنترلري يكپارچه سيست مهاي تورك وكتورينگ )جهت دهي تورك( ( TVC ( و كنترل پايداري الكترونيكي خودرو ) ESC ( كنترل شده و از قابليتهاي هركدام به صورت تركيبي استفاده شود. به اين صورت كه هر دو كنترلر در قالب كنترلر LQR طراحي شده و لايه بالايي كنترلر سهم هر كدام از اين دو را مشخص ميكند. هدف اين پروژه بهينه سازي نيست و طراحي LQR براي بهبود پايداري و كاهش مصرف انرژي، بودن در نظر گرفتن تاثير تغير متغيرهاي مدل و با آزمون و خطا براي ضرايب طراحي كنترلر، انجام شده است. لايه بالايي كنترلر با هدف تعيين سهم دو كنترلر ESC و TVC از تركيب دو كنترلر LQR و كنترلر فازي تشكيل شده است. كنترلرفازي سهم دو كنترلر را با توجه به شرايط جاده و لغزش تايرها را مشخص كرده و LQR سهم دو كنترلر را توزيع ميكند. براي مدلسازي خودرو با توجه به مدلهاي بكار رفته و محدوديت در زمان و نفرات و امكانات از نرم افزار Carsim مدل 2017 استفاده شده است و نرم افزار Matlab/Simulink به عنوان كنترلر خودرو و نرم افزار طرا حي سيستم كنترلي انتخاب شده است و براي صحت سنجي نتايج شبيه سازي با كارهاي مراجع اخير و كنترلرهاي مدرن و عددي مقايسه شده است. با اين مقايسه، نتيجه ميشود كه كنترلر موفق به حفظ پايداري خودرو در شرايط سخت جادهاي با ضريب اصطكاك كم شده است، كنترلر در جهت بهبود و استفاده از حد اكثر نيروي تاير اقدام كرده است، خودرو به صورت زمان واقعي قابل كنترل است و تاثير نيروي ترمزي با هدف كنترل خودرو كم شده تا از تاثير آن بر سرعت خودرو كاسته شود.

1401/12/01

Integrated vehicle dynamics control with wheel brake and In-wheel motors torque control in electric vehicles

1/7/2024 12:00:00 AM

In this project, by studying the articles and works done in the field of electric vehicles with in-wheel motors or more than one motor in each axle (cars without differential), the works done on them were reviewed and the functional areas and goals of the torque direction technology were determined. The existing gaps and various solutions to solve them were identified according to the needs of the car with this technology, and its field of operation has been fully determined according to past works. After the investigations, it has been tried to control the torque vectoring (torque direction) (TVC) and electronic stability control (ESC) systems in the form of an integrated controller and use the capabilities of each in a combined manner. In this way, both controllers are designed in the form of LQR controller and the upper layer of the controller specifies the contribution of each of these two. The goal of this project is not optimization and LQR design is done to improve stability and reduce energy consumption, taking into account the effect of changing model variables and by trial and error for controller design coefficients. The upper layer of the controller is composed of the combination of the two LQR controllers and the fuzzy controller with the aim of determining the contribution of the ESC and TVC controllers. Fuzzy controller determines the contribution of two controllers according to road conditions and tire slippage, and LQR distributes the contribution of two controllers. Carsim software model 2017 has been used for car modeling according to the used models and limitations in time, people and facilities, and Matlab/Simulink software has been chosen as the car controller and control system design software, and to validate the results. The simulation is compared with the work of recent references and modern numerical controllers. With this comparison, it is concluded that the controller has managed to maintain the stability of the car in difficult road conditions with a reduced friction coefficient, the controller has acted to improve and use the maximum tire force, the car can be controlled in real time and the effect of the force Braking is reduced with the aim of controlling the car to reduce its effect on the car's speed.

جهت دهي تورك , كنترل پايداري الكتريكي

torque vectoring , ESC

seyed mohamad mousavi gezafroodi

Behrooz Mashadi