بهینه سازی خودرو هیبریدی توسط الگوریتم ژنتیک

با کاهش منابع سوخت فسیلی و آلایندگی گازهای گل خانه ای، تکنولوژی ساخت خودرو به سمت خودروهایی متمایل است که سوخت فسیلی مصرف نمی کنند یا این که سوخت فسیلی را با بازده بالا مصرف می کنند. خودروهای هیبریدی روی مصرف سوخت با بازده بالا تمرکز دارند. و از حداقل دو مولد توان برای تولید توان حرکتی استفاده می کنند. مولدهای توان به طور معمول شامل موتور احتراقی و موتور الکتریکی می باشد. این خودروها به سه دسته سری، موازی و سری- موازی تقسیم بندی می شوند. با پیچیده تر شدن سیستم انتقال قدرت خودروی هیبریدی، یک بعد دیگر طراحی خودرو به آن اضافه می شود که عبارتست از طراحی اندازه اجزای سیستم انتقال قدرت. به این معنی که ظرفیت تولید توان هرکدام از اجزا چقدر در نظرگرفته شود. اندازه اجزای سیستم انتقال قدرت تاثیر مستقیم بر روی هزینه، مصرف سوخت، آلایندگی، بازده و وزن خودرو دارد. در این پژوهش یک خودرو هیبریدی سری در نظر گرفته شده است. این خودرو یک خودروی سواری چهار سرنشین است. موتور احتراقی، موتور الکتریکی و باتری به عنوان اجزای اصلی سیستم انتقال قدرت در نظر گرفته شده اند. با در اختیار داشتن اندازه این سه جزء اصلی، یافتن اندازه سایر اجزا مانند جعبه دنده، دیفرانسیل، شاسی و دیگر اجزا، کار ساده ای خواهد بود. به همین منظور یک خودروی هیبریدی سری در نرم افزار advisor شبیه سازی شده است. یافتن اندازه اجزای خودرو، در قالب یک مسئله بهینه سازی مطرح شده است. از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی استفاده شده است و هدف به صورت کاهش هزینه اولیه تولید خودرو، مصرف سوخت و وزن خودرو، تعریف شده است. قید های عملکرد دینامیکی و قید مصرف شارژ باتری نیز در مسئله گنجانده شده است. عملکرد دینامیکی شامل مواردی است که از سرعت و شتاب خودرو انتظار می رود. قیدهای دینامیکی در قالب قیدهای pngv و قید اختلاف سرعت آورده شده است. با استفاده از این روش، خودرو به گونه ای بهینه سازی شده است که نسبت به حالت اولیه تابع هدف 50% بهبود یافته است.