کنترل مقاوم لغزش جهت پایدارسازی خودرو الکتریکی موتور در چرخ با بهره‌گیری از تکنیک مود لغزان
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-9 (9)
اصل مقاله (1.41 MB)
کد مقاله : 1002-ISAV2022 (R2)
نویسندگان
1دانشکده مهندسی مکانیک
2دانشکده مکانیک، دانشگاه خوجه نصیرالدین طوسی
چکیده
هدف این پژوهش توسعه یک سیستم کنترل لغزش چرخ خودرو الکتریکی موتور در چرخ با استفاده از تکنیک مود لغزشی می‌باشد. تکنیک کنترل مقاوم پیشنهادی با بهره‌گیری از چها روش پیاده‌سازی و عملکرد هر یک از این روش‌ها در الگوریتم سیستم کنترل لغزش چرخ خودرو الکتریکی موتور در چرخ مورد بررسی و ارزیابی واقع می‌گردد. سیستم کنترل لغزش چرخ خودرو الکتریکی موتور در چرخ پیشنهادی با استفاده از روش‌هایی که بر مبنای تکنیک کنترل مود لغزشی می‌باشند به طور کامل پیاده‌سازی و به صورت مجزا مورد بررسی و ارزیابی جامع می‌گردد. سیستم کنترل لغزش چرخ خودرو الکتریکی موتور در چرخ، عملکرد مطلوب هر یک از چرخ ها در فرآیند ترمزگیری و ردیابی نسبت لغزش مرجع و نگهداری و حفظ نسبت لغزش هر تایر در محدوده پایدار تضمین می‌نماید. هزینه محاسباتی روش های پیشنهادی ناچیز بوده که از جنبه پیاده‌سازی عملی بسیار ارزشمند می‌باشد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های انجام شده، عملکرد مطلوب الگوریتم سیستم کنترل لغزش چرخ خودرو بر اساس تکنیک مود لغزشی را در جهت پایدارسازی خودرو الکتریکی موتور در چرخ به نمایش می‌گذارد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Robust slip control to stabilization for in-wheel motors electric vehicle with sliding mode technique
Authors
Mohammad amin Ghomashi, Reza Kazemi
Abstract
The purpose of this research is to develop a wheel slip control system for in-wheel motors electric vehicle with using sliding mode technique. The proposed robust control technique is investigated and evaluated using the methods of implementation and the performance of each of these methods in the algorithm of the wheel slip control system of the electric vehicle with the motor in the wheel. The wheel slip control algorithm is designed on the basis of a sliding mode control scheme. By individually controlling the slip ratio of each tire within the stable zone over a considerably shortened response time. The wheel slip control performance is improved given the shortened response of the regenerative braking system. The computational cost of the proposed methods is insignificant, which is very valuable from the aspect of practical implementation. The results of the performed simulations are presented and the result show the optimal performance of the proposed robust control system algorithm to stabilize in-wheel motors electric vehicle.
Keywords
Electric Vehicle, Wheel Slip Algorithm, In-Wheel Motor, Slip Surface
مراجع
<p dir="ltr">1. Yifan, Y., Jian, Z., Yang, Z., and Jian, W., “Research and Test on Traction Control System of Distributed Driving Electric,” in 2017 IEEE 3rd International Conference on Control Science and Systems Engineering, 978-1-5386- 0484-7/17, 2017.</p>
<p dir="ltr">2. Van M. An Enhanced Tracking Control of Marine Surface Vessels Based on Adaptive Integral Sliding Mode Control and Disturbance Observer. ISA Transactions, In Press, 2019.</p>
<p dir="ltr">3. Fu, R. Hoseinnezhad, K. Li, M. Hu, F. Huang, and F. Li, Vehicle Integrated Chassis Control via Multi–Input Multi– Output Sliding Mode Control, 2018 International Conference on Control, Automation and Information Sciences (ICCAIS), pp. 355–360, 2018.</p>
<p dir="ltr">4. Lv, X. Hu, A. Sangiovanni–Vincentelli, Y. Li, C. Marina-Martinez, and D. Cao, Driving–Style–Based Co–Design Optimization of an Automated Electric Vehicle: A CyberPhysical System Approach, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 66, No. 4, pp. 2965–2975, 2019.</p>
<p dir="ltr">5. Panathula CB, Rosales A, Shtessel YB, Fridman LM. Closing Gaps for Aircraft Attitude Higher Order Sliding Mode Control Certification via Practical Stability Margins Identification. IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 26, No. 6, pp. 2020–34, 2018.</p>
<p dir="ltr">6. M.V. Basin, P. Yu, Y.B. Shtessel, Hypersonic Missile Adaptive Sliding Mode Control Using Finite– and Fixed– Time Observers, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 65, No. 1, pp. 930–941, 2018.</p>
<p dir="ltr">7. D. Bianchi, A. Borri, G. Burgio, M. D. Di Benedetto, and S. Di Gennaro, Adaptive Integrated Vehicle Control using Active Front Steering and Rear Torque Vectoring, Proceedings of the 48th IEEE Conference on Decision and Control, Shanghai, Cina, pp. 3557–3562, 2009.</p>
<p dir="ltr">8. C. Edwards, and S.K. Spurgeon, Sliding Mode Control: Theory and Application 1999, Taylor and Francis Ltd., London.</p>
<p dir="ltr">9. L. Fridman, and A. Levant, Higher Order Sliding Modes, in Sliding Mode Control in Engineering, Marcel Dekker, New York, pp. 53– 101, 2002.</p>
<p dir="ltr">10. . Levant, Higher–Order Sliding Modes, Differentiation and Output Feedback Control, International Journal of Control, Vol. 76, No. 9, 10, pp. 924–941, 2003.</p>
<p dir="ltr">11. L. Fridman, Y. Shtessel, C. Edwards, X.G. Yan, Higher–Order Sliding–Mode Observer for State Estimation and Input Reconstruction in Nonlinear Systems, International Journal of Robust and Nonlinear Control, Vol. 18, No. 4, 5, pp. 399–413, 2008.</p>
<p dir="ltr">12. A. Levant, Homogeneity Approach to High–Order Sliding Mode Design, Automatica, Vol. 41, No. 5, pp. 823–830, 2005.</p>
<p dir="ltr">13. J. A. Moreno and M. Osorio, A Lyapunov Approach to Second– Order Sliding Mode Controllers and Observers, Proceedings of the 47th IEEE Conference on Decision and Control, Cancun, Mexico, pp. 2856–2861, 2008</p>
<p dir="ltr">14. M.V. Basin, P. Yu, Y.B. Shtessel, Hypersonic Missile Adaptive Sliding Mode Control Using Finite– and Fixed– Time Observers, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 65, No. 1, pp. 930–941, 2018.</p>
<p dir="ltr">15. Kommuri SK; Lee SB, Veluvolu KC. Robust Sensors–Fault– Tolerance With Sliding Mode Estimation and Control for PMSM Drives. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 23, No. 1, pp. 17–28, 2018.</p>
<p dir="ltr">16. A. Levant, Higher–Order Sliding Modes, Differentiation and Output Feedback Control, International Journal of Control, Vol. 76, No. 9, 10, pp. 924–941, 2003.</p>
<p dir="ltr">17. Joa E, Park K, Koh Y, et al. A tyre slip-based integrated chassis control of front/rear traction distribution and fourwheel independent brake from moderate driving to limit handling. Vehicle Syst Dyn, 2018.</p>
<p dir="ltr">18. Suzuki Y, Kano Y, Abe M. A study on tyre force distribution controls for full drive-by-wire electric vehicle. Vehicle Syst Dyn, 2014.</p>
<p dir="ltr">19. Zhao B, Xu N, Chen H, et al. Stability control of electric vehicles with in-wheel motors by considering tire slip energy. Mech Syst Signal Process, 2019.</p>
<p dir="ltr">20. de Novellis L, Sorniotti A, Gruber P. Wheel torque distribution criteria for electric vehicles with torque-vectoring differentials. IEEE Trans Veh Technol, 2014</p>