دانلود پایان نامه
3) استراتژی کنترلی مبتنی بر کنترل بهينه
اين روش مبتنی بر طبيعت ديناميکی و شبه استاتيکی زير سيستم ها بوده و بر پايه روش های برنامه ريزی ديناميکی و تئوری کنترل بهينه استوار می باشد.
4) استراتژی کنترل مبتنی بر کنترل ديناميکی
اين روشها بر پايه معادلات حالت سيستم ديناميکی خودرو هايبريد برقی بنا نهاده شده است و از روشهايی چون تئوری لياپانوف ، کنترل تطبيقی و … برای تحليل پايداری سيستم استفاده می شود.
5 ) استراتژی کنترل مبتنی بر روشهای هوشمند
در اين روش از روشهای هوشمند مانند الگوريتم ژنتيک، کنترل فازی ، شبکه عصبی و… استفاده می شود. استراتژيهای هوشمند در فصل دوّم بصورت کلّی آمده است.
1-1) استراتژی های کنترلي بر پايه قوانين تجربی
بسياری از استراتژيهای کنترلی عملکردی برپايه مشاهدات و قوانين تجربی می باشد. در اين راستا استراتژی های کنترلی ساده ای در مراکز تحقيقاتی دنيا برروی خودروهای هايبريد برقی اعمال شده است. به عنوان نمونه در مرجع[1]، در شرايطی که حالت شارژ باتری ها در حد بالايی است خودرو به صورت الکتريکی خالص عمل می کند و در بزرگراهها و يا در شرايط کاهش SOC از موتور احتراقی برای جبرانسازی SOC باتريها استفاده می شود. نتايج تجربی نشان می دهد که در اين شرايط خودرو قادر به طی مسافت رانشی معادل 400 کيلومتر در سيکل شهری است. در مرجع[2] استراتژی مديريت انرژی براساس استراتژی ثابت نگهداشتن حالت شارژ باتريها ارائه شده است. در اين حالت ابتدا مدهای عملکردی خودرو براساس قوانين تجربی شناسايی شده ، سپس کنترلر خودرو فرامين کنترلی را براساس فيدبک پارامترهايی نظير ،حالت شارژ باتريها، سرعت موتور احتراقی و سرعت خودرو به کنترل کننده موتور احتراقی،کنترل کننده موتور الکتريکی ،کنترل کننده باتری و کنترل کننده ترمزها صادر می کند. در اين حالت مد های عملکردی خودرو براساس قوانين انتخاب می شود. شکل (1-1) ساختار سيستم کنترل خودرو هايبريد برقی که براساس آن استراتژی کنترل بنا نهاده شده است، نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود، کنترل کننده اصلی خودرو بر اساس سيگنال شتاب گيری و ترمز گيری، به هر يک از کنترل کننده های زير سيستم ها، فرمانهای کنترلی را اعمال می کند . در اين حالت مد های عملکردی سيستم ابتدا تعيين شده و سپس بر اين اساس فرمانهای کنترلی اعمال می گردد. در اين قسمت به بررسی مدهای عملکردی می پردازيم :
.
شکل (1-1) ساختارسيستم کنترل خودرو هايبريد برقی را نشان می دهد.
1-1-1) مد رانشی:
فرض کنيد La که بين صفر و يک می باشد ، سيگنال موقعيت شتاب دهنده باشد که به کنترل کننده سيستم خودرو فرستاده می شود. در حالتی که شتاب دهنده کاملاً آزاد باشد، La=0 و تقاضای گشتاور صفر می باشد. حالتی که شتاب دهنده کاملاٌ فشرده باشد، La=1 و نشان دهنده ماکزيمم تقاضای گشتاور (Mamax) می باشد. در اين حالت گشتاور مورد نياز در حالت شتابگيری بصورت رابطه (1-1) تعريف می شود:
(1-1) Ma=La(Mamax
فرض کنيد که Le سيگنال فرمان توان موتور احتراقی باشد که توسط کنترلر سيستم خودرو اعمال می شود و بين صفر و يک می باشد.دريچه هوا موتور احتراقی اگر کاملاٌ بسته باشد ، Le=0 و هيچ توانی توليد نمی شود. اگر دريچه هوا کاملاً باز باشد، Le=1 و ماکزيمم توان توسط موتور احتراقی توليد می شود(Memax) . بنابراين گشتاور موتور احتراقی در سرعت ( بصورت رابطه(2-1) می باشد:
(2-1) Me=Le(Memax(() اگر Lm سيگنال فرمان توان موتور الکتريکی که توسط کنترلر خودرو به کنترل کننده موتور الکتريکی اعمال می شود. اگر Lm<0 عملکرد موتور به گونه ای است که نقش ژنراتوری دارد و عنوان شارژ کننده باتری يا در حالت بازيافت انرژی ترمزی عمل می کند. وقتی lm>0 باشد، موتور الکتريکی نقش موتوری در رانش خودرو دارد. بنابراين گشتاور موتور الکتريکی در سرعت ( بصورت رابطه (3-1) می باشد:
(3-1) Mm=Lm(Mmmax(()
که در آن Mmmax ماکزيمم گشتاور موتور الکتريکی می باشد.
در حالتی که حالت شارژ باتريها پايين تر از يک مقدار مينيمم SOCmin باشد، موتور احتراقی گشتاور اضافی را توليد کرده تا موتور الکتريکی حالت شارژ باتريها را بين مقدار مينيمم و ماکزيمم حفظ کند.
گشتاور اضافی برای شارژ باتريها (Mcharge) متناسب با تفاوت بين SOC و ميانگين SOCmin و SOCmax می باشد. بنابراين داريم:
(4-1) Mcharge=Mc([0.5((SOCmax+SOCmin)-SOC
(5-1) Mc=0.25(min(Memax(())