طراحی و توسعه مدیریت انرژی بهینه و همزمان خودروهای هیبرید الکتریکی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ، تهران

2 گروه خودرو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

هدف مصرف سوخت در بخش حمل و نقل در چند دهه اخیر رو به رشد بوده و  موجب افزایش آلودگی و آسیب ‌های زیست محیطی شده است.  هدف این پژوهش طراحی یک کنترلر سطح بالا با قابلیت پیاده ‌سازی برای خودروی هیبرید الکتریکی است تا علاوه بر بهینه کردن مصرف سوخت قابلیت رانندگی را نیز در نظر بگیرد. برای نیل به این هدف از کنترل پیش‌بین غیر خطی استفاده شده است. ابتدا کنترلر برای ورودی مرجع مشخصی طراحی می ‌شود. در مرحله بعد کنترلر برای محدوده وسیعی از ورودی ‌های مرجع تنظیم می‌شود. مشاهده می‌شود هدف ‌های کنترلی  ارضا می‌شوند و مصرف سوخت کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Birol, F., "Medium-term Energy Efficiency Market Report", IEA Publications, (2015).
[2] International Energy Agency, "Energy and Air Pollution: World Energy Outlook Special Report", IEA Publications, (2016).
[3] Sciarretta, A., and Guzzella, L., "Control of Hybrid Electric Vehicles," IEEE Control systems, Vol. 27, pp. 60-70, (2007).
[4] Schouten, N.J., Salman, M.A., and Kheir, N.A., "Energy Management Strategies for Parallel Hybrid Vehicles using Fuzzy Logic", Control Engineering Practice, Vol. 11, pp. 171-177, (2003).
[5] Won, J.S., and Langari, R., "Intelligent Energy Management Agent for a Parallel Hybrid Vehicle-Part II: Torque Distribution, Charge Sustenance Strategies, and Performance Results," IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 54, pp. 935-953, (2005).
[6] Lin, C.C, Kang, J.M., Grizzle, J. and Peng, H., "Energy Management Strategy for a Parallel Hybrid Electric Truck", Proceedings of American Control Conference, June 25-27, Arlington, VA, pp. 2878-2883, (2001).
[7] Bertsekas, D.P., “Dynamic Programming and Optimal Control”, 1st Edition: Athena Scientific Belmont, MA, (1995).
[8] Piccolo, A., Ippolito, L., Galdi, V., and Vaccaro, A., "Optimization of Energy Flow Management in Hybrid Electric Vehicles via Genetic Algorithms", Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, July 8-12, Como, Italy, pp. 434 439, (2001).
[9] Kolmanovsky, I., Siverguina, I., and Lygoe, B., "Optimization of Powertrain Operating Policy for Feasibility Assessment and Calibration: Stochastic Dynamic Programming Approach", Proceedings of the American Control Conference, May 8-10, Anchorage, AK, pp. 1425-1430, (2002).
[10] Moura, S.J., Fathy, H.K., Callaway, D.S. and Stein, J.L., "A Stochastic Optimal Control Approach for Power Management in Plug-in Hybrid Electric Vehicles", IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 19, pp. 545-555, (2011).
[11] Onori, S., Serrao, L., and Rizzoni, G., “Hybrid Electric Vehicles: Energy Management Strategies”, Springer, London, (2015).
[12] Paganelli, G., Guerra, T., Delprat, S., Santin, J., Delhom, M., and Combes, E., "Simulation and Assessment of Power Control Strategies for a Parallel Hybrid Car", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (IMechE), Part D: Journal of Automobile Engineering,
Vol. 214, pp. 705-717, (2000).
[13] Brahma, A., Guezennec, Y., and Rizzoni, G., "Optimal Energy Management in Series Hybrid Electric Vehicles", Proceedings of American Control Conference, June 28-30, Chicago, IL, pp. 60-64, (2000).
[14] Sciarretta, A., Back, M., and Guzzella, L., "Optimal Control of Parallel Hybrid Electric Vehicles", IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 12, pp. 352-363, (2004).
[15] Musardo, C., Rizzoni, G., Guezennec, Y., and Staccia, B., "A-ECMS: An Adaptive Algorithm for Hybrid Electric Vehicle Energy Management", European Journal of Control, Vol. 11, pp. 509-524, (2005).
[16] Fekri, F. and Assadian, F., “Fast Model Predictive Control and its Application to Energy Management of Hybrid Electric Vehicles”, INTECH Open Access Publisher, (2011).
[17] Sampathnarayanan, B., Serrao, L., Onori, S., Rizzoni, G., and Yurkovich, S., "Model Predictive Control as an Energy Management Strategy for Hybrid Electric Vehicles", ASME Dynamic Systems and Control Conference, October 12-14, Hollywood, CA, pp. 249-256, (2009).
[18] Borhan, H.A., Vahidi, A., Phillips, A.M., Kuang, M.L., and Kolmanovsky, I.V., "Predictive Energy Management of a Power-split Hybrid Electric Vehicle", Proceedings of American Control Conference, June 10-12, St. Louis, MO, pp. 3970-3976, (2009).
[19] Haber, R., Bars, R., and Schmitz, U., "Predictive Control in Process Engineering: From the Basics to the Applications", John Wiley & Sons, New York, (2012).