طراحي سيستم كنترل بهينه‌ي توزيع گشتاور با رويكرد پيش بين به منظور بهبود پايداري و كاهش مصرف انرژي در خودروي الكتريكي

در اين مقاله، يك سيستم كنترل دو لايه با استفاده از روش كنترل بهينه با ايده‌ي پيش‌بين براي ديناميك غيرخطي خودرو به صوت تحليلي طراحي شده است. در لايه اول، گشتاور چرخشي بهينه براي پايداري ديناميك جانبي محاسبه شده است. پس از تبديل اين گشتاور چرخشي به نيروهاي تفاضلي بين چرخ‌ها و استفاده از مدل معكوس تاير براي استخراج لغزش‌هاي طولي مطلوب، اين مقادير به سيستم كنترلي لايه دوم ارسال مي‌شوند. در لايه دوم، موتور الكتريكي چرخ‌ها، گشتاور وارد شده به چرخ را طوري تنظيم مي‌كند كه لغزش مطلوب رديابي شده و پايداري خودروي الكتريكي تأمين گردد. با توجه به اهميت مصرف انرژي در خودروهاي الكتريكي، استفاده از ايده‌ي كنترل بهينه‌ مي‌تواند مصرف باتري را تا حد ممكن كاهش دهد. بنابراين با انتخاب ضرايب وزني مناسب در قوانين كنترلي سعي شده تا موتورهاي الكتريكي در محدوده مجاز خود كار كنند و همچنين حداقل استفاده از انرژي باتريها براي رديابي مجاز فراهم گردد. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه سيستم كنترلي طراحي شده به خوبي از عهده اثرات غيرخطي برآمده و پايداري خودرو را تأمين مي‌نمايد.