22437

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

طراحي كاربردي شاخه تخصصي ديناميك، كنترل و ارتعاشات

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.

1399/07/16

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

10/7/2020 12:00:00 AM

The gradual reduction in oil reserves and increasing of energy consumption in recent decades and the problem of air pollution have led the automotive industry to find a solution to reduce transportation dependence on fossil fuels. One of the technologies that make a significant improvement in the overall energy conversion efficiency of the Powertrain system is the hybridization of conventional vehicles. In a hybrid car, there are two sources of power to supply the required power of vehicle, including electric and combustion engine. The control strategy determines the share of electric and combustion engine to supply the required power of the vehicle. In this study, a fuzzy logic control strategy is used to reduce fuel consumption and increase vehicle efficiency. This type of controller is efficient for certain operating conditions. In this study, the performance of the designed fuzzy logic control strategy for a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) is investigated by means of hardware-in-the-loop (HIL) testing using model-based design (MBD) method. To design and test the control strategy, the MBD method has been used. Using the MBD method, the problems related to the coding of the control algorithm and the compiler can be completely solved and the project can be completed in a short time. HIL testing is one of the model-based design steps; It can be used to check memory and speed problems, input and output software, real-time execution scheduling. Also, with the design of a software filter, the amount of noise due to the increase of electronic board sampling frequency and environmental disturbances is significantly reduced and the results of HIL and software simulation are close to each other. The vehicle model used in this study is a PHEV model based the backward-and-forward model in the Advisor software, which is prepared to perform HIL testing. The electronic board used, is an Arduino board, which has sufficient capabilities according to the desired requirements.