دانلود پایان نامه

توابع عضويت ورودی و خروجی در شکل(2-2) نشان داده شده است.

شکل(2-2) توابع عضويت ورودی و خروجی
با توجه به اينکه مقدار K’ بين مقدار صفر و يک تغيير می کند، برای بدست آوردن فرمان گشتاور توليدی ، مقدار K بايد از معادله زير بدست آورد:
(2-2) K=2(K’-1
شکل (3-2) منحنی تغييرات مقدار K ، هنگاميکه Acc از صفر تا صد تغيير کند و (rpm از 600 تا 2600 دور بر دقيقه تغيير می کند را نشان می دهد. همچنين در شکل (4-2) سطح فازی استراتژی کنترل نشان داده شده است.

شکل(3-2) منحنی تغييرات مقدار K

شکل(4-2) سطح فازی استراتژی کنترل
برای مقايسه نتايج شبيه سازی ، معيار انتخاب شده برای موثر بودن استراتژی کنترل فازی ، می باشد. اين پارامتر به عنوان معياری از بالانس شارژ باتری ها روی يک سيکل حرکتی در نظر گرفته می شود. اگر اين پارامتر مثبت باشد، نشان دهنده آن است که ماشين القايی به عنوان يک منبع توان کمکی استفاده شده است. و اگر منفی باشد به عنوان شارژ کننده باتری محسوب می شود. نتايج شبيه سازی برای سيکلهای رانشی مختلف در شکل (5-2) نشان داده شده است.

شکل(5-2)نتايج شبيه سازی برای سيکلهای رانشی مختلف
با توجه به شکل(5-2) ، مقادير نهايی معيار نزديک مقادير اوليه شان هستند. اين موضوع نشان دهنده مقاوم بودن استراتژی کنترل در سيکلهای رانشی مختلف می باشد و در اين حالت بالانس شارژ باتری به خوبی برآورده شده است.
مرجع[28] نيز به بررسی يک ساختار کنترل فازی برای کنترل گشتاور دريک خودرو هايبريد موازی پرداخته است. استراتژی کنترل فازی برای قابليت رانشی خودرو هايبريد، کاهش آلودگی NOx و بالانس شارژ باتری اعمال شده است. نتايج بدست آمده در مورد گشتاور توليدی و آلودگی NOx براساس تست دينامو ، نشان دهنده اين است که موتور احتراقی دارای گشتاور توليدی پايين ، آلودگی NOx بالا و بازده پايين در ناحيه سرعت پايين می باشد. در حاليکه در سرعتهای بالا، گشتاور توليدی و بازده بالا و مقدار آلودگی پايين می باشد. بنابراين استراتژی کنترل بگونه ای باشد تا در نواحی سرعت پايين , عملکرد موتور احتراقی بصورت بهينه باشد. استراتژی کنترل طراحی شده از يک موتور القايی برای جبران کمبود گشتاور درخواستی از طرف سيکل رانشی به منظور بهبود عملکرد موتور احتراقی برای کاهش آلودگی استفاده می کند. در سرعتهای بالا به علت اينکه موتور احتراقی با بازده بهتری عمل می کند، در اين حالت بهتر است تا ازموتور القايی برای شارژ باتريها استفاده شود.ساختار کنترل ارائه شده از دو بخش اصلی تشکيل شده است و مطابق شکل(6-2) می باشد. يک بخش به عنوان پيش بينی جهت گيری راننده و بخش ديگر به عنوان کنترل کننده بالانس توان می باشد.

شکل(6-2) ساختار کنترل کننده فازی
بخش اول کنترل کننده که يک کنترل فازی می باشد به عنوان پيش بينی کننده جهت گيری راننده براساس سيگنال شتاب و تغييرات آن می باشد و برای ارتقاء قابليت رانشی خودرو بکار می رود. خروجی اين کنترلر به عنوان مرجع گشتاور در خواستی به منظور برآورده کردن شتاب گيری و کاهش شتاب راننده که منعکس شده از کورس پدال شتاب دهنده و نرخ تغييرات آن می باشد. يک محدود کننده برای مقدار خروجی به اندازه 10% گشتاور نامی موتور القايی برای جلوگيری از اشباع کنترل کننده بکار می رود. در نهايت گشتاور مرجع T* e1 با جمع کردن خروجی کنترل کننده و گشتاور توليدی فعلی ايجاد می شود.
کنترل کننده بعدی که نيز يک کنترل کننده فازی می باشد ، برای کنترل بالانس شارژ و دشارژ باتری با توجه محدوديت آلودگی NOx بکار می رود. وردويهای اين کنترل کننده سرعت خودرو و سرعت موتور احتراقی می باشد. در حقيقت با اين کنترل کننده نقش موتور الکتريکی برای حالت موتوری و شارژ کننده باتری متمايز می گردد. توان مرجع توليدی بر سرعت فعلی موتور الکتريکی تقسيم شده و گشتاور مرجع T* e2 ساخته می شود. تفاوت بين دو کنترل کننده فوق به اين صورت است که کنترل کننده اول گشتاور مرجع را براساس شتاب گيری يا کاهش شتاب سريع بدون در نظر گرفتن حالت شارژ باتری توليد می کند و کنترل کننده دوم گشتاور مرجع را براساس بالانس شارژ باتری توليد می کند. در دو کنترل کننده فوق گشتاور توليدی براساس محدوديت آلودگی NOx توليد می شود. با توجه به شکل(6-2) گشتاور مرجع نهايیT*e برای موتور القايی ساخته می شود. فاکتور وزنی w1 برای تنظيم اهداف کنترل اوليه بين بالانس شارژ باتری و قابليت رانشی برای ساختن استراتژی رانشی در خودرو هايبريد می تواند تغيير کند. نتايج حاصل از شبيه سازی استراتژی کنترل در شکل(7-2) نشان داه شده است. شارژ باتری را می توان با انتگرال گيری جريان باتری برحسب زمان ، تخمين زد. همانطور که مشاهده می شود مقدار شارژ نهايی با مقدار شارژ اوليه برابر می باشد. به عنوان نتيجه گيری اگر در طول يک سيکل حرکت، مقدار نهايی جريان باتری مقداری مثبت باشد، در اين صورت موتور القايی به عنوان توان دو طرفه عمل می کند. اگر مقدار جريان نهايی منفی باشد، در اين صورت موتور القايی به عنوان شارژ کننده باتری می باشد. تغييرات ولتاژ باتری نيز در شکل (8-2) نشان داده شده است. در اين حالت ولتاژ باتری بين مقدار نامی ولتاژ و %120 مقدار ولتاژ در حالت شارژ کامل تغيير می کند.

شکل(7-2) نتايج حاصل از شبيه سازی استراتژی کنترل