طراحی سیستم کنترل بهینه ی توزیع گشتاور با رویکرد پیش بین به منظور بهبود پایداری و کاهش مصرف انرژی در خودروی الکتریکی

در این مقاله، یک سیستم کنترل دو لایه با استفاده از روش کنترل بهینه با ایده ی پیش بین برای دینامیک غیرخطی خودرو به صوت تحلیلی طراحی شده است. در لایه اول، گشتاور چرخشی بهینه برای پایداری دینامیک جانبی محاسبه شده است. پس از تبدیل این گشتاور چرخشی به نیروهای تفاضلی بین چرخ ها و استفاده از مدل معکوس تایر برای استخراج لغزش های طولی مطلوب، این مقادیر به سیستم کنترلی لایه دوم ارسال می شوند. در لایه دوم، موتور الکتریکی چرخ ها، گشتاور وارد شده به چرخ را طوری تنظیم می کند که لغزش مطلوب ردیابی شده و پایداری خودروی الکتریکی تامین گردد. با توجه به اهمیت مصرف انرژی در خودروهای الکتریکی، استفاده از ایده ی کنترل بهینه می تواند مصرف باتری را تا حد ممکن کاهش دهد. بنابراین با انتخاب ضرایب وزنی مناسب در قوانین کنترلی سعی شده تا موتورهای الکتریکی در محدوده مجاز خود کار کنند و همچنین حداقل استفاده از انرژی باتریها برای ردیابی مجاز فراهم گردد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که سیستم کنترلی طراحی شده به خوبی از عهده اثرات غیرخطی برآمده و پایداری خودرو را تامین می نماید.