Система запобігання буксування електромобіля на основі контролера нечіткої логіки

Автор(и)

  • Богдан Воробйов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Сергій Сенченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Дмитро Пшеничников Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Ярослав Ліхно Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Лю Хань Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Китай

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6761-2022-4-1

Ключові слова:

електропривод, електромобіль, асинхронний двигун, комп'ютерна модель, механічний диференціал, нечіткий регулятор

Анотація

Мета роботи. Розробка функціональної схеми системи запобігання ковзанню, побудова математичної моделі, синтез нечіткого регулятора, моделювання та підтвердження працездатності системи.

Методи дослідження. Математичний аналіз та моделювання.

Отримані результати. Обґрунтовано структуру та визначено лінгвістичні змінні фазі регулятора. Зроблено вибір кількості термів вхідних і вихідних змінних фазі регулятора, виходячи з мінімізації кількості правил логічної обробки. Здійснено вибір термів лінгвістичних змінних фазі регулятора у вигляді найпростіших трикутних для середніх значень діапазону їх визначення та трапецеїдальних для граничних значень. Розроблено правила логічної обробки. Здійснено вибір алгоритму нечіткого виведення та визначено параметри дефазифікації. Побудована комп’ютерна модель системи запобігання буксування з використанням Fuzzy logic toolbox пакета MATLAB та була побудована з використанням 9 правил логічної обробки. Проведено комп’ютерне моделювання розгону електромобіля з наступним буксуванням одним та двома колесами. Система підтримує неузгодженість швидкостей коліс зі швидкістю електромобіля на постійному заданому рівні 1,5 с-1 – відповідно до сформульованого алгоритма ідентифікації і повністю запобігає надмірному буксуванню.

Наукова новизна. Побудований фазі регулятор забезпечує мінімізацію невідповідності швидкості обертання колеса лінійної швидкості руху електромобіля, що в свою чергу мінімізує пробуксовку і забезпечує максимально можливий момент, що крутить, відносно до моменту установки.

Практична цінність. Комп'ютерне моделювання проводилося для двох режимів: розгін з наїздом на поверхню зі зниженим коефіцієнтом зчеплення (0,1) одним колесом та розгін з наїздом на поверхню зі зниженим коефіцієнтом зчеплення (0,1) двома колесами. Система повністю запобігає надмірному ковзанню.

Біографії авторів

Богдан Воробйов, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

д-р філософії (к.т.н.), завідувач кафедри автоматизовані електромеханічні системи Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Сергій Сенченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант кафедри автоматизовані електромеханічні системи Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Дмитро Пшеничников, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

к.т.н., доцент, доцент кафедри автоматизовані електромеханічні системи Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Ярослав Ліхно, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант кафедри автоматизовані електромеханічні системи Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Лю Хань, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант кафедри автоматизовані електромеханічні системи Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків, Україна

Посилання

Doklad o sostoyianyy bezopasnosty dorozhnoho dvyzhenia v myre. Access mode: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/44122/9789244563847_rus.pdf;jsessionid=78E49896549A16CCA4A3C4EA29FD8042?sequence=2

Ang K.H., Chong G., Li Y. PID control system analysis, design, and technology. IEEE Transactions on Con-trol Systems Technology. 2005. – Vol. 13. – № 4. – P. 559–576. DOI: 10.1109/TCST.2005.847331

Quevedo J., Escobet T. Digital control: past, present and future of PID control. Proc. IFAC Workshop. Terrassa, Spain, 2000.

Ziegler J.G., Nichols N.B. Optimum settings for auto-matic controllers. Trans. ASME. 1942. V. 64. P. 759–768.

A. Gad and M. Farooq. Application of fuzzy logic in engineering problems. Proc. IECON. 2001. P. 2044-2049.

Rajamani, R., Piyabongkarn, N., Lew, J., Yi, K., Phan-omchoeng, G. Tire-Road Friction-Coefficient Estima-tion. IEEE. 2010, DOI: 10.1109/MCS.2010.937006

Vorobyov Bogdan, Pshenychnykov Dmytro. Modeling of the Operation of an Asynchronous Electric Drive of an Electric Vehicle in Slip Modes. 25th IEEE Inter-national conference on Problems of Automated Elec-tric Drive. Theory and Practice, PAEP 2020.

C. Carlos. Modeling, vector control and DTC: control of asynchronous machines. Hermes Science, Europe Ltd. 2000.

Bolee realistichny`e pokazateli potrebleniya topliva: novy`j standart ezdovogo czikla WLTP zamenit dejstvuyushhij NEDC. Режим доступу: https://www.audi.ru/ru/web/ru/innovations/wltp-lp.html

Klepikov V. B., Semikov A. V. i dr. Iz opyita soz-daniya elektroprivoda elektromobilya s super-kondensatornyim nakopitelem energii [From the ex-perience of creating electric drive electric vehicle with a super capacitor energy storage]. Visnyk Natsional-noho tekhnichnoho universytetu «KhPI». [Bulletin of the National Technical University “KhPI”]. Kharkiv: NTU «KhPI» 2015, Vyp. 112 (1121). Р. 195–198.

Bose, B. K., Modern Power Electronics and AC Drives, Prentice-Hall, N.J., 2002. Р. 558.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-01-30

Як цитувати

Воробйов, Б., Сенченко, С., Пшеничников, Д., Ліхно, Я., & Хань, Л. (2023). Система запобігання буксування електромобіля на основі контролера нечіткої логіки. Електротехніка та електроенергетика, (4), 7–14. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2022-4-1