Метод рационального индивидуального управления тяговыми электродвигателями электропортального моста при движении в повороте

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В последние годы в мировой автомобильной промышленности проявляется повышенный интерес к тяговому электроприводу на безрельсовых транспортных средствах, среди которых электромобили, электробусы и электрогрузовики, где применяются различные схемы привода. Одной из распространенных схем привода является индивидуальный тяговый электропривод, часто встречающийся на современных электробусах. Индивидуальный тяговый электропривод обладает такими преимуществами, как надежность в сохранении тяговых или тормозных усилий в случае выхода из строя одного из двигателей, компактное размещение двигателей, низкий уровень пола по всей длине салона и адаптация работы тягового электропривода к дорожным условиям. Последний пункт перечисленных преимуществ требует разработки сложной системы управления.

Цель работы ― разработка алгоритма распознавания «рыскания» и формирование алгоритма конструирования регулятора, предназначенного для перераспределения крутящих моментов.

Материалы и методы. Моделирование работы алгоритма распознавания «рыскания» при имитационных испытаниях в программном пакете MATLAB&Simulink. Выводятся основные зависимости с последующим получением фазовой переменной для корректной работы оптимального регулятора.

Результаты. Разработан алгоритм распознавания «рыскания», формирующего перераспределение крутящих моментов между ведущими колесами. Представлен алгоритм конструирования оптимального регулятора. Введены такие понятия, как теоретический и фактический параметры движения. Проводится имитационное моделирование пространственного движения электробуса в программном пакете MATLAB&Simulink, показывающее работоспособность и эффективность разработанной системы. Научной новизной является формирование оптимального регулятора, благодаря которому осуществляется перераспределение крутящих моментов.

Заключение. Практическая ценность разработки и исследования заключается в возможности применения алгоритма и закона управления для транспортных средств, оборудованных индивидуальным тяговым электроприводом.

Об авторах

Акоп Ваганович Антонян

Инновационный центр «КАМАЗ»; Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: antonyan.akop@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5566-6569
SPIN-код: 4797-9808

канд. техн. наук, главный специалист по программированию и имитационному моделированию, доцент Передовой инженерной школы электротранспорта

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Grossl A., Krojer W., Wendl H., et al. Portal Axle AVE 130 for Electric Urban Busses // ATZ worldwide. 2015. Vol. 117, N 4. doi: 10.1007/s38311-015-0078-x
  2. HDE13T (RIM). HANDE AXLE. Shaanxi Hande Axle Co. Ltd, 2021. [internet] Дата обращения: 06.12.2022. Режим доступа: http://www.handeaxle.com/product/pro-detail-4573.htm
  3. Allison to offer an electric axle drivetrain for electric buses. Vado e Torno Edizioni, 2012-2023. [internet] Дата обращения: 06.12.2022. Режим доступа: https://www.sustainable-bus.com/components/allison-to-offer-an-electric-axle-drivetrain-for-electric-buses/
  4. Бирюков В.В., Порсев Е.Г. Тяговый электрический привод: уч. пос. для вузов. М.: Юрайт, 2021.
  5. Овсянников Е.М., Фомин А.П. Тяговые электрические системы автотранспортных средств: Учебник. М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2019.
  6. Patent DE 10 2011 089021 A1. Int Cl. F16H 57/12. Anmeldetag: 19.12.2011, Offenlegungstag: 20.06.2013. Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten Hohlrad sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern. Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046, Friedrichshafen, DE.
  7. Антонян А.В. Повышение устойчивости и управляемости автомобилей колесной формулой 4х4 путем перераспределения подводимых к колесам вращающих моментов. дисс. … канд. техн. наук. М., 2021.
  8. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колесных машин: уч. для вузов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.
  9. Литвинов А.С. Устойчивость и управляемость автомобиля. М.: Машиностроение, 1971.
  10. Иванов В.А., Фалдин Н.В. Теория оптимальных систем автоматического управления. М.: Наука, 1981.
  11. Жилейкин М.М. Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016.
  12. Жилейкин, М.М., Котиев Г.О. Моделирование систем транспортных средств: Учебник. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Расчетная схема электробуса.

Скачать (162KB)
3. Рис. 2. Траектория движения центра масс электробусов по опорному основанию: а) «асфальт» и b) «лед со снегом».

Скачать (142KB)
4. Рис. 3. Графики крутящих моментов (a) графики частот вращения (b) колес: синий — для правого колеса, зеленый для левого.

Скачать (334KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).