کنترل بهینه ی توزیع قدرت-گشتاور در یک خودروی هیبریدی با ساختار موازی

در این پژوهش به طراحی کنترل گر بهینه برای رسیدن به توزیع گشتاور-قدرت مناسب در یک خودروی هیبریدی با ساختار موازی پرداخته شده است. برای این منظور یک خودروی هیبریدی با ساختار موازی با زیر سیستم های موتور احتراقی، موتور الکتریکی و باتری، مبدل گشتاور، سیستم انتقال قدرت نسبت پیوسته، کوپلینگ سرعت گشتاور و چرخ ها (معادلات حرکت طولی خودرو) در نرم افزار متلب/سیمولینک مدل سازی می گردند. برای استخراج داده ها و نگاشت های مورد نیاز از نرم افزار ادوایزر استفاده شده است. یک کنترل گر سه لایه برای توزیع گشتاور و انتخاب حالت عملکردی مناسب خودرو طراحی شده است. در لایه ی اول و دوم از کنترل گر فازی استفاده می شود. کنترل گرهای فازی به کمک الگوریتم زنبور عسل بهینه سازی می شوند. عملکرد کنترل گر فازی بهینه شده و غیر بهینه در چهار سیکل استاندارد رانندگی بررسی و مقایسه شده است. عملکرد کنترل گر از لحاظ انتخاب حالت عملکرد خودرو و همچنین دستورات لازم به زیرسیستم ها در طول سیکل ece مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که کنترل گر بهینه شده در سیکل های مختلف بهتر از کنترل گر غیر بهینه شاخص‏های مورد نظر طراح (میزان مصرف سوخت، شرایط شارژ باتری و انتخاب حالت عملکردی خودرو) را برآورده می‏کند و بهبود قابل توجهی در پارامترهای مهم عملکردی (پیروی سرعت خودرو از سرعت مطلوب در سیکل‏های مختلف رانندگی) خودرو ایجاد می کند. نتایج نشان دهنده ی عملکرد مناسب کنترل گر در اجرای قواعد تعریف شده برای آن بر اساس شرایط مختلف می باشد. کنترل گر لایه ی سوم در بهبود پارامترهای عملکردی خودرو، کاهش مصرف سوخت و آلاینده های تولیدی موتور تاثیر بسزایی دارد. نتایج نشان می دهد که خودروی هیبریدی در کنار برآورده کردن خواسته های راننده ( سرعت و شتاب مطلوب خودرو در سیکل‏های استاندارد رانندگی) قادر است میزان مصرف سوخت و آلاینده های تولیدی را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد.