عنوان

کنترل بهینه‌ی ترکیب سیستم‌های فرمان و توزیع گشتاور در خودروی الکتریکی با در نظر گرفتن مدیریت بهینه‌ی انرژی

کد کشور

IR

شماره

۳۸۶۹پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

کنترل بهینه‌ی ترکیب سیستم‌های فرمان و توزیع گشتاور در خودروی الکتریکی با در نظر گرفتن مدیریت بهینه‌ی انرژی

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Optimal Control of Integrated Steering and Torque Vectoring Systems Considering Power Management in Electric Vehicle

نام نخستين پديدآور

/بهروز نجاری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی مکانیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۸

نام خاص و کميت اثر

۱۷۳ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی مکانیک

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۸/۰۹/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

حفظ پایداری خودروهای الکتریکی و نگه داشتن در مسیر حرکت در مانورهای مختلف رانندگی با مصرف حداقل انرژی باتری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است .در این پایان‌نامه به مدیریت بهینه‌ی انرژی با حداقل کردن تلفات موتورهای الکتریکی و بهبود پایداری خودروی الکتریکی چهارچرخ محرک بصورت همزمان پرداخته شده است .از بین سیستمهای متداول کنترل دینامیک خودرو، تکنولوژی جدید سیستم توزیع گشتاور با تغییر گشتاور بهینه‌ی چرخ‌ها و تولید نیروهای طولی مناسب برای ایجاد گشتاور چرخشی خارجی، پایداری خودرو را در نواحی غیرخطی بدون کاهش سرعت تضمین می‌کند .همچنین سیستم کنترل فرمان با تصحیح زاویه فرمان، بخصوص در نواحی خطی باعث بهبود رفتار دینامیکی خودرو بدون تغییر در مصرف بهینه‌ی انرژی می‌شود .با توجه به اینکه این سیستم‌های کنترلی به تنهایی دارای نواقص و معایبی هستند، بنابراین با مطرح کردن سیستم کنترل ترکیبی مناسب سعی می‌شود که هر سیستم کنترلی با پوشش دادن و تکمیل نقاط ضعف سیستم کنترلی دیگر، عملکرد مناسبی را جهت ایجاد پایداری و حداقل تغییر در مصرف بهینه‌ی انرژی، ایجاد کند .سیستم‌های مدیریت بهینه‌ی انرژی و کنترل ایمنی با این دیدگاه که کنترل پایداری با حداقل استفاده از گشتاور چرخشی خارجی کمترین تغییر را در گشتاورهای بهینه تولید شده از سیستم مدیریت بهینه‌ی انرژی اعمال می‌کند، ترکیب می‌شوند .بنابراین هدف اول در ترکیب سیستم توزیع گشتاور و کنترل فرمان، استفاده حداکثر از سیستم کنترل فرمان است تا حداقل تغییر در گشتاور موتورهای الکتریکی داده شود .استفاده بهینه از سیستم توزیع گشتاور و سیستم کنترل فرمان در دو حالت با ساختارهای متمرکز و غیر متمرکز بررسی می‌گردد .در ساختار کنترل ترکیبی متمرکز نقش هر ورودی کنترلی توسط قوانین فازی بر اساس آنالیز صفحه فازی مشخص می‌گردد .در ساختار کنترلی غیرمتمرکز هر یک از ورودی‌های کنترلی بصورت جداگانه وارد می‌شوند و اساس کار بدین‌صورت می‌باشد که مطابق با آنالیز صفحه فازی و قید سیستم کنترل فرمان حداکثر استفاده از این ورودی کنترلی انجام می‌گیرد .در نواحی که این سیستم کنترلی قادر به پایدار کردن خودرو نمی‌باشد سیستم کنترلی توزیع گشتاور به کمک سیستم کنترل فرمان می‌آید تا با حداقل استفاده از گشتاور چرخشی خارجی و کمترین تغییر در گشتاورهای بهینه تولید شده از لایه مدیریت انرژی، خودرو را پایدار نمایند .بنابراین در این پایان‌نامه، سیستم کنترل سه لایه با استفاده از روش کنترل بهینه با ایده‌ی پیش‌بین برای دینامیک غیرخطی خودرو طراحی شده است .در لایه اول گشتاورهای راه‌اندازی محاسبه شده از سیستم مدیریت بهینه‌ی انرژی براساس حداقل کردن تلفات موتورهای الکتریکی، بصورت مساوی بین چرخهای خودرو توزیع می‌شود .در لایه بعدی، کنترل بهینه مقید طراحی شده است تا گشتاور چرخشی بهینه برای پایداری دینامیک جانبی را بر اساس روش پیش‌بین محاسبه کند .در ادامه یک الگوریتم بهینه‌ی مناسب برای توزیع نیروهای طولی بین چهار چرخ خودرو جهت تولید گشتاور چرخشی خارجی ارائه شده است .پس از تبدیل این گشتاور چرخشی به نیروهای تفاضلی بین چرخ‌ها و استفاده از مدل معکوس تایر برای استخراج لغزش‌های طولی مطلوب، این مقادیر به سیستم کنترلی لایه سوم ارسال می‌شود .در لایه سوم، کنترل‌کننده بهینه و مقید لغزش چرخها، گشتاور وارد شده به چرخ را طوری تنظیم می‌کند که لغزش مطلوب ردیابی شده و پایداری خودروی الکتریکی تامین گردد .نتایج شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که سیستم کنترلی طراحی شده به خوبی از عهده اثرات غیرخطی برآمده، رفتار دینامیکی خودرو را به مدل مرجع در حد مطلوبی نزدیک کرده و پایداری خودرو را تامین می‌نماید .همچنین، یک مطالعه مقایسه ای با نتایج حاصل از روش کنترل پیشنهادی، کنترل پیش بین مدل غیرخطی و تنظیم کننده درجه دوم خطی استفاده شده در مقالات رایج ارائه شده است.

متن يادداشت

Maintaining directional stability of electric vehicles (EVs) in different maneuvers with minimum battery power consumption is important. This thesis looks into the energy management based on minimizing electric motors losses and directional stability of four-in-wheel driven electric vehicles, simultaneously. Among the conventional vehicle dynamics control systems, a novel torque vectoring (TV) system with the change of optimal wheel torques and proper longitudinal forces to create external yaw moment, guarantees the stability of the vehicle in nonlinear areas without reducing vehicle speed. Also, the active front steering (AFS) control system improves the vehicle dynamic behavior, especially in the linear areas. Since each control system alone has some inevitable disadvantages and shortcoming, therefore, by developing an appropriate integrated control system, the proper performance will be provided to create optimal stability and reliability and reduce energy consumption. In addition, the integration of stability control and energy management system can guarantee the vehicle stability and reduce energy consumption. Energy management and stability control systems are integrated with the view that stability control with minimal use of external yaw moment has minimum changes in the optimum torque produced by the energy management system. Therefore, the first aim in the integrated system of TV and AFS is to make maximum use of the AFS to minimize the change in the optimal torque of the electric motors. The optimal use of TV and AFS is investigated in two new cases of centralized and decentralized structure. In the centralized structure the role of each control input is determined by fuzzy programming based on phase plane analysis. In the centralized case, two control inputs are given separately to the system and the basis of this work is that in accordance with the phase plate analysis and the constraint of the steering control system the maximum utilization of this control input is performed. In areas where the AFS is unable to stabilize the vehicle, the TV system contributes to stabilize the vehicle with minimal use of external yaw moment and minimal change in the optimum torque generated from the energy management layer. Therefore, in this thesis, a control system with three layers is analytically designed using prediction-based optimal control method for nonlinear vehicle dynamics. In the first layer, the torque calculated from the energy management system based on minimizing electric motors losses is distributed among the wheels of the vehicle. In the next layer, the constrained optimal controller is designed to calculate the optimal external yaw moment for lateral dynamic stability based on the prediction method. Then, for creating external yaw moment, an optimal force distribution algorithm is presented to distribute longitudinal forces among four-wheels. After transforming this external yaw moment to differential forces between the four wheels and by using the inverse tire model for extraction of desired longitudinal slips, the desired values are sent to the third layer. In the third layer, an optimal constrained wheel slip controller regulates the wheels torque to track the desired slip and guarantees the vehicle stability. The simulation results demonstrate that the designed control system has a suitable performance to cope with nonlinearities in stabilizing the vehicle. Also, a comparative study is presented with the results of proposed control method, conventional nonlinear model predictive control (NMPC) and linear quadratic regulator (LQR) methods employed in prevalent papers.

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Optimal Control of Integrated Steering and Torque Vectoring Systems Considering Power Management in Electric Vehicle

موضوع مستند نشده

پایداری خودروی الکتریکی

موضوع مستند نشده

مدیریت بهینه‌ی انرژی

موضوع مستند نشده

کنترل مقید خودرو

موضوع مستند نشده

سیستم توزیع گشتاور

موضوع مستند نشده

سیستم کنترل فرمان

موضوع مستند نشده

کنترل ترکیبی متمرکز و غیرمتمرکز

اصطلاح موضوعی

Electric vehicle stability, optimal power management, vehicle constrained control, torque vectoring system, active steering system, centralized and decentralized integrated control

اصطلاح موضوعی

پایداری خودروی الکتریکی، مدیریت بهینه‌ی انرژی ، کنترل مقید خودرو، سیستم توزیع گشتاور، سیستم کنترل فرمان، کنترل ترکیبی متمرکز و غیرمتمرکز

مستند نام اشخاص تاييد نشده

نجاری، بهروز

مستند نام اشخاص تاييد نشده

میرزایی، مهدی، استاد راهنما

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230812

شماره بازیابی

مکانیک ،۸۰۴۴۷ ،۱۳۹۸

نام ميزبان

ی‌ژرنا ی‌ه‌نیهب‍ ت‌یریدم‍ ن‌تفرگ‍ رظن‍ رد اب‍ ی‌کیرتکلا ی‌وردوخ‍ رد رواتشگ‍ ع‌یزوت‍ و ن‌امرف‍ ی‌اهم‌تسیس‍ ب‌یکرت‍ ی‌ه‌نیهب‍ ل‌رتنک‍.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

3869.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

p80447.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۳۸۶۹

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y