دانلود پایان نامه

در نوع موازي، خودرو علاوه بر محرکه رانشي الکتريکي (موتور الکتريکي) از موتور احتراقي نيز سود مي برد. در اين نوع، موتور الکتريکي در حالتي که خودرو در مد احتراقي تنها کار مي کند در نقش يک ژنراتور باعث شارژ شدن باتريها خواهد شد. بسته به نوع استراتژي کنترلي ممکن است در ابتداي امر،موتور الکتريکي شروع بکار نموده ( در سرعتهاي پائين ) و بعد از آن موتور احتراقي وارد سيستم خواهد شد.( در سرعتهاي بالا) .
خودروي هايبريد ترکيبي در واقع ترکيبي از دو سيستم سري-موازي است. مولفه هاي سيستم رانشي در خودروهاي هايبريد ترکيبي عبارتند از:
1-دو منبع توليد توان،يک موتور احتراقي يا پيل سوختي و… بهمراه يک موتور ترکشن جهت ايجاد نيروي محرکه و بازيابي انرژي.
2-سيستم انتقال متغير پيوسته،CVT
3- يک کلاچ الکترو مغناطيسي براي سيستم انتقال توان
4-يک موتور الکتريکي کوچک براي توليد انرژي الکتريکي(شارژ)و استارت موتور احتراقي
5- باتريها
نحوه ارتباط اجزاء اين سيستم در حالتهاي مختلف حرکتي ،توسط واحد هاي کنترل کننده صورت مي پذيرد. دو نکته اي که مي بايست در مورد خودروهاي برقي هايبريد مورد توجه قرار گيرد يکي مسئله بازيابي انرژي در روند کاهش سرعت و ترمز توسط موتور الکتريکي مي باشد که مي تواند به نوعي باعث بهبود در مصرف انرژي شود . نکته دوم عدم آلايندگي بخاطر عدم مصرف سوخت در شرايط توقف مي باشد.در اين حالت ، که ناشي از مسئله ترافيک شهري مي باشد خودرو در مد الکتريکي کار مي کند و در نتيجه باعث کاهش آلودگي خواهد شد.
استراتژی های کنترلی در خودروهای هايبريد برقی
تا کنون استراتژيهای کنترلی مختلفی برای مديريت بهينه انرژی در خودرو های هايبريد برقی ارائه شده است. استراتژيهای کنترلی يا مديريت انرژی برای خودرو های هايبريد برقی اساساً برای برآورده کردن چندين هدف همزمان بکار می روند. نخستين هدف معمولاً مينيمم کردن مصرف سوخت می باشد و همچنين تلاش برای کاهش آلودگی و برآورده کردن قابليت رانشی خودرو از اهداف اصلی می باشد. بدون توجه به ساختار خودرو هايبريد برقی، هدف اصلی استراتژی کنترل، مديريت لحظه ای انتقال توان بين منابع انرژی و دست يابی به اهداف کنترلی اصلی می باشد. يکی از مشخصه های مهم استراتژی کنترل ، اين است که اهداف کنترلی اکثراً بصورت انتگرالی هستند (مصرف سوخت و آلودگی در هر مايل مسير) يا بصورت شبه محلّی در زمان هستند (قابليت رانشی در هر بازه زمانی). در حاليکه عملکرد های کنترلی بصورت محلّی در زمان هستند. علاوه بر اين اهداف کنترلی اغلب تحت قيد های انتگرالی ، نظير نگداشتن حالت شارژ باتريها در محدوده مطلوب ، هستند. طبيعت کلّی همه اهداف و قيدها نمی تواند منجر به تکنيکهای بهينه سازی کلّی گردد ، زيرا که آينده در يک شرايط حرکت واقعی نامشخص می باشد. برای اين منظور بعضی از روشها وجود دارد که براساس نتايج حاصل از بهينه سازی کلّی روی يک سيکل از پيش تعيين شده ، استراتژی کنترل را بنا می نهند. ولی اين روشها بطور مستقيم منجر به پياده سازی عملی نمی شوند، زيرا مسئله اصلی با معيار بهينه سازی کلّی اين است که کلّ برنامه رانشی بايد از پيش تعيين شده باشد و در اين حالت استراتژی کنترل زمان واقعی به آسانی پياده سازی نمی شود. برای اين منظور در اين پايان نامه، با توجه به پيچيدگی سيستم محرکه رانشی خودرو هايبريد برقی به بررسی يک استراتژی کنترل سلسله مراتبی برای خودرو هايبريد برقی پرداخته شده است. برای اين منظور ابتدا مدلسازی ديناميکی زير سيستم ها انجام گرفته ، سپس برای هر يک از زير سيستم ها کنترل کننده محلّی مربوط به خودش طراحی می شود. پس از آن برای دستيابی به اهداف عملکردی، استراتژی سوئيچينگ بين زير سيستمها برای رسيدن به استراتژی کنترل زمان واقعی طراحی می گردد.
محتوای فصلهای بعدی
هدف اصلی اين پايان نامه دست يابی به يک استراتژی کنترل زمان واقعی برای خودرو هايبريد برقی می باشد. برای اين منظور ابتدا در فصل اوّل به شناسايی استراتژيهای کنترلی موجود پرداخته شده است. در فصل دوّم ، به علت اينکه در انجام اين پايان نامه از روشهای هوشمند نيز استفاده شده است، استراتژی های کنترل هوشمند بررسی گرديده است. در فصل سوم ساختار کنترل سلسله مراتبی خودرو هايبريد برقی به عنوان يک سيستم هايبريد با تاکيد بر مدلسازی ديناميکی زير سيستمها، مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل چهارم به طراحی استراتژی کنترل هوشمند سلسله مراتبی برای خودرو هايبريد برقی پرداخته شده است و در فصل پنجم استراتژی کنترل سلسله مراتبی زمان واقعی برای خودرو هايبريد برقی و شبيه سازی آن توضيح داده شده است.
(فصل اوّل)
استراتژيهای کنترلی در خودرو های
هايبريد برقی
مقدمه
با توجه به پيچيدگی خودرو هايبريد برقی تاکنون روش ها و الگوريتم های کنترلی متفاوتی برای کنترل آن بکار رفته است. در يک دسته بندی کلّی می توان استراتژيهای کنترلی در خودروهای هايبريد برقی را به پنج دسته تقسيم کرد:
1) استراتژی کنترلی تجربی
اين روش بر پايه نتايج بدست آمده از اطلاعات تجربی و آزمايشگاهی می باشد وبراساس مدلهای استاتيکی سيستم می باشد. در اين روش مدهای عملکردی سيستم خودرو هايبريد قابل شناسايی بوده و می توان به آسانی اين روش را در عمل پياده سازی کرد.
2) استراتژی کنترلی مبتنی بر بهينه سازی استاتيکی
در اين روش از فرض های استاتيکی و شبه استاتيکی برای مدلسازی استفاده شده و با استفاده از نقشه های بازده موتور احتراقی و ساير زير سيستمهای نيرومحرکه رانشی خودرو ، استراتژی کنترل بنا می شود.