-
شماره ركورد
25248
-
پديد آورنده
مهدي خادم نحوي
-
عنوان
تدوين الگوريتم كنترلي خودروي هيبريد الكتريكي به كمك تخمين لحظهاي آينده سرعت خودرو
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مهندسي خودرو - گرايش سيستمهاي محركه
-
تاريخ دفاع
1400/02/15
-
استاد راهنما
بهروز مشهدي
-
دانشكده
مهندسي خودرو
-
چكيده
توسعه كنترلرهاي نوين و بهينه در حوزه مديريت انرژي خودروهاي هيبريد الكتريكي به علت افزايش روزافزون تعداد و تنوع خودروهاي هيبريد الكتريكي و همچنين تأثيرگذاري آنها بر كاهش مصرف سوختهاي فسيلي و آلودگي هوا بسيار حائز اهميت است، ازاينرو در پژوهش حاضر آگاهي از شرايط آتي بهمنظور ارتقاي سيستم مديريتي يك خودروي هيبريد الكتريكي مورد بررسي قرار ميگيرد. در اين پژوهش كنترلر پيشبيني كننده بهترين حالت كاري ((Predictive Best-Mode controller توسعه داده شده است، در اين كنترلر با استفاده از شرايط آتي پيشبيني شده بهترين حالت كاري سيستم محركه تعيين ميگردد. هسته اصلي كنترلر بهترين حالت كاري پيشبيني كننده، كنترلر بهترين حالت كاري (Best-Mode controller) است، اين كنترلر در هر لحظه بهترين حالت كاري را بر اساس سطح شارژ باتري، سرعت و توان درخواستي خودرو تعيين ميكند، بعد از مشخص شدن حالت كاري، با استفاده از روابط رياضياتي توسعه داده شده براي محاسبه دور و گشتاور موتور احتراقي، بهراحتي دور و گشتاور موتور احتراقي محاسبه ميشود و به سيستم محركه اعمال خواهد شد. روابط محاسباتي دور و گشتاور اموتور احتراقي به كمك نتايج حاصل شده از اجراي برنامهنويسي پويا (Dynamic Programing) توسعه داده شده است. بهمنظور توسعه اين روابط تأثير پارامترهاي مختلف بر نقطه كاركرد مناسب موتور احتراقي مورد ارزيابي قرار گرفته و از روي آن براي حالتهاي كاري مختلف روابط رياضياتي مناسبي جهت تعيين دور و گشتاور موتور احتراقي با بهرهگيري از پارامترهايي كه در هر لحظه مشخص هستند ايجاد و بهينهسازي شده است. كنترلر بهترين حالت كاري قادر است تا در طيف گستردهاي از سطح شارژهاي مختلف عملكرد مناسبي داشته باشد. در پژوهش حاضر بهترين حالت كاري سيستم محركه بر اساس وضعيت موتور احتراقي و وضعيت تنها يكي از موتور/ ژنراتورهاي سيستم محركه دستهبندي شده است و براي هر حالت كاري روابط منحصر به فردي بر اساس نتايج بهينه حاصل شده از اجراي برنامهنويسي پويا، براي تعيين دور و گشتاور موتور احتراقي توسعه داده شده است. كنترلر پيشبيني كننده بهترين حالت كاري، به كمك تخمين سرعت آتي خودرو ووضعيت شارژ و دشارژ باتري در آينده، حالت كاري را به نحوي تعيين ميكند كه وضعيت سيستم محركه در دورههاي بيشتري نزديك به نقاط بهينه عمل كند. از مدل زنجيره ماركوف براي پيشبيني سرعت و شرايط آتي استفاده ميشود، همچنين براي بررسي دقت پيشبيني بر عملكرد كنترلر چند حالت خطاي فرضي براي سرعتهاي آتي لحاظ ميشود و فرض ميشود كه سرعت آتي با دقتهاي متفاوتي پيشبيني شده است. در استراتژي Predictive Best-Mode، براساس سرعت پيشبيني شده، تغييرات شارژ باتري تخمين زده ميشود و سپس بهترين حالت كاري متناسب با استراتژي شارژ باتري انتخاب ميشود. نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه كنترلر پيشبيني كننده بهترين حالت كاري نسبت به دقت پيشبيني حساسيت بسيار كمي دارد و قابليت اجرا به صورت زمان واقعي (Real-time) را دارد و همچنين ميزان مصرف سوخت آن در حدود 2% با نتايج بهينه كلي حاصل شده از برنامه نويسي پويا اختلاف دارد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1400/07/03
-
عنوان به انگليسي
Development of A Hybrid Electric Vehicle Control Algorithm by Using Future Speed Estimation
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي خادم نحوي
-
چكيده به لاتين
The development of the controllers in the hybrid electric vehicle field is very important due to the increasing number and variety of electric hybrid vehicles as well as their impact on reducing fossil fuel consumption and air pollution. Predictive control systems use future information for management. The more accurate information about the future makes the controller powerful, but clearly, future information will never be accurate and sometimes may distract the controller. In this study, a new real-time predictive control strategy developed to control hybrid electric vehicles with less sensitivity to predictive accuracy. A predicted best-mode concept is defined based on future speed prediction and the best-mode control strategy approaches. The best-mode concept is defined based on the results of the dynamic programming global optimization strategy. It is shown that the use of exclusive control relations for each working mode, improves fuel saving. The working state of the engine and one electric motor is used to determine the best-mode of powertrain operation. The best-mode classification also considers the battery state of charge. This enables the controller to specify near optimal working points in a wide range of state of charge. The control rule for each different work-mode is developed based on the dynamic programming results and applying the PSO optimization algorithm. In the Predictive Best-Mode controller, based on the predicted future speed, the battery state of charge trend will be estimated, then the work zones will be selected in such a way that minimizes the changing of the battery charging strategy. This matter enables the controller to work at near the optimal points for more time and less sensitive to the prediction accuracy. The results of this study show that the predictive controller has a very low sensitivity to the prediction accuracy and can be implemented in real-time and also its fuel consumption differs only 2% from dynamic programming results.
-
كليدواژه هاي فارسي
تخمين سرعت , خودروي هيبريد الكتريكي , كنترلر پيشبيني كننده , برنامه نويسي پويا , كنترلر بهترين حالت كاري , كنترلر بهترين حالت كاري پيش بيني كننده
-
كليدواژه هاي لاتين
Speed prediction , Hybrid Electric Vehicle , Predictive Controller , Dynamic Programming , Best-Mode Controller , Predictive Best-Mode controller
-
لينک به اين مدرک :