مدلسازی غیر خطی و طراحی کنترل کننده بهینه برای خودروی الکتریکی-هیبریدی

خودروهای الکتریکی- هیبریدی از جمله موضوعات پیشرو در پژوهش های علمی و صنعتی می باشد. نیاز روز به یافتن راه حلی برای مشکلات زیست محیطی علاقه به کار در این حوزه را در سالهای اخیر افزایش داده است. بررسی و یافتن مدلهای دقیق و کاربردی که بدور از پیچیدگی های بسیار و غیر خطی گری های فراوان بتواند به صورت مناسب و با دقت کافی به توصیف و مدل سازی رفتار یک سیستم پیچیده مانند خودروی الکتریکی- هیبریدی بپردازد از نیازهای بسیار مهم و حیاتی است. از دیگر سو مسئله مدیریت بهینه مصرف انرژی که از اصلی ترین مشکلات خودروهای الکتریکی– هیبریدی است نیز ضرورت ارائه روشهای کنترل بهینه کارا را آشکار می سازد. در این پایان نامه ما نخست به بررسی دقیق زیر سیستم ها و عناصر بکار رونده در خودروهای الکتریکی– هیبریدی پرداخته سپس با تجمیع این مدلها، مدلهایی مناسب و غیر خطی برای خودروی الکتریکی-هیبریدی بدست خواهیم آورد که جامع بوده و براحتی و با اندک تغییری بتوانند برای گستره وسیعی از خودروهای الکتریکی-هیبریدی قابل استفاده باشد. این مدل جامع حرکت خودرو در سه راستای حرکت طولی، حرکت عرضی و حرکت پیچشی را کدل می کند. سپس با صرف نظر از معادلات حرکت در راستای عرضی و پیچشی مدل کاهش مرتبه یافته را بدست آورده و نشان خواهیم داد برای بسیاری از کاربردهای معمول مدل کاهش یافته با حفظ دقت در توصیف رفتار سیستم سبب کاهش حجم محاسبات می شود. در نهایت با استفاده از روش کنترل بهینه غیر خطی به روش معادله ریکاتی وابسته به حالت که تعمیمی از روشهای کنترل بهینه خطی برای سیستم های غیر خطی افاین در ورودی می باشد به کنترل ردیاب سرعت که مهمترین مسئله کنترلی در خودروهای هیبریدی الکتریکی می باشد و تنظیم کننده مدل های جامع و کاهش یافته بدست آمده خواهیم پرداخت.