22400

پياده سازي و انجام تست سخت افزار در حلقه (HIL) استراتژي كنترلي خودروي هيبريد الكتريكي پلاگ‌ين بر اساس الگوريتم منطق فازي به روش MBD

كارشناسي ارشد

ديناميك، كنترل و ارتعاشات

1395

1398/1/28

دكتر مرتضي منتظري قهجاورستاني

مكانيك

كاهش تدريجي ذخاير نفت و افزايش مصرف انرژي در دهه‌هاي گذشته و مشكل آلودگي هوا باعث شده صنايع خودرو سازي به دنبال راه حلي براي كاهش وابستگي حمل و نقل به سوخت‌هاي فسيلي باشند. يكي از تكنولوژي‌هايي كه بهبود قابل توجهي در بهره‌وري كلي تبديل انرژي از سيستم انتقال قدرت ايجاد مي‌كند، هيبريد‌‌سازي خودروهاي معمولي مي‌باشد. در خودرو هيبريد دو منبع تامين توان مورد نياز خودرو، شامل موتورهاي الكتريكي و احتراقي وجود دارد. استراتژي كنترلي، ميزان سهم موتورهاي الكتريكي و احتراقي را در تامين توان مورد نياز خودرو، مشخص مي‌كند. در اين مطالعه از يك استراتژي كنترلي منطق فازي، جهت كاهش مصرف سوخت و افزايش بازدهي خودرو استفاده شده است. اين نوع كنترل‌كننده، براي شرايط عملكردي معين، كارامد مي‌باشد. در اين تحقيق، به بررسي درستي عملكرد استراتژي كنترلي منطق فازي ايجادشده براي يك خودرو هيبريد الكتريكي پلاگ‌ين، با استفاده از تست سخت‌افزار در حلقه به روش مدل-پايه پرداخته مي‌شود. جهت طراحي و تست استراتژي كنترلي از روش طراحي مدل-پايه استفاده شده است. با استفاده از روش طراحي مدل-پايه، مي‌توان مشكلات مربوط به كدنويسي الگوريتم كنترلي و كامپايلر را به طور كامل برطرف نمود و پروژه را ظرف مدت زمان كوتاهي به ثمر رساند. تست سخت‌افزار در حلقه، يكي از مراحل طراحي مدل-پايه مي‌باشد؛ كه با استفاده از آن مي‌توان مشكلات حافظه و سرعت، نرم‌افزار ورودي و خروجي، زمان‌بندي اجراي زمان واقعي را بررسي نمود. همچنين با ايجاد فيلتر نرم‌افزاري، ميزان نويز ناشي از افزايش فركانس داده‌برداري برد الكترونيكي و اغتشاش‌هاي محيطي، به طور قابل طور قابل توجهي كاسته شده و نتايج حاصل از تست سخت‌افزار در حلقه و شبيه‌سازي نرم‌افزاري، به يكديگر نزديك مي‌باشند. مدل خودور مورد استفاده در اين مطالعه، مدل خودور هيبريد الكتريكي پلاگ‌ين تهيه شده از مدل روبه عقب-جلو موجود در نرم‌افزار ادوايزر مي‌باشد، كه براي انجام تست سخت‌افزار در حلقه، آماده‌سازي شده است. برد الكترونيكي مورد استفاده، برد Arduino مي‌باشد كه با توجه به ملزومات مورد نياز، از قابليت‌هاي كافي برخوردار مي‌باشد.

1399/06/16

Implementation and HIL of Fuzzy logic control strategy of PHEV using MBD mtehod

9/6/2020 12:00:00 AM

Hardware implementation of the Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) control strategy is an important stage of the development of the vehicle electric control unit (ECU). This paper introduces Model-Based Design (MBD) approach for implementation of PHEV energy management. Based on this approach, implementation of the control algorithm on an electronic hardware is performed using automatic code generation. The advantages of the MBD in comparison with the traditional methods are the capability of eliminating the manual coding complexities as well as compiling problems and reducing the test duration. In this study, hardware implementation of a PHEV fuzzy control strategy is accomplished using MBD method. In addition, in order to increase the accuracy of the results of the implementation, data packing method is used. In this method, by controlling the primer and end data of the data packet transferred between the electronic board and the computer system, the noisy data is prevented from entering. Moreover, to verify the performance of the implemented control strategy, hardware-in-the-loop (HIL) simulation is used with the two frequency rates. The results show the effectiveness of the proposed approach in correct and rapid implantation procedure. The vehicle model used in this study is a PHEV model based ADVISOR software, which is prepared for HIL testing. The electronic board used is an Arduino board, which has enough capabilities to meet the requirements.