ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK TRONG MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN XE HYBRID



Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.   

Ôtô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ôtô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid)...

Trong bối cảnh đó thì ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ôtô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.

Với mong muốn tìm hiểu và nghiên cứu kỹ hơn về dòng xe lai điện kiểu hỗn hợp, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài: Ứng dụng Matlap/Simulink và Fuzzy logic trong mô phỏng điều khiển xe lai kiểu hỗn hợp với sự hướng dẫn của ThS.Huỳnh Quốc Việt.


NỘI DUNG:



CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1.1 Đặt vấn đề 1

1.1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.1.3 Giới hạn đề tài 1

1.1.4 Phương pháp nghiên cứu 1

1.2 TỔNG QUAN VỀ XE HYBRID 2

1.2.1 Giới thiệu chung và nguyên nhân ra đời xe Hybrid 2

1.2.2 Ôtô Hybrid là gì? 3

1.2.3 Nguyên lý hoạt động Ôtô Hybrid 4

1.2.4 Ưu điểm 4

1.2.5 Phương pháp truyền động 5

1.2.5.1 Tổ hợp ghép nối tiếp 5

1.2.5.2 Tổ hợp ghép song song 6

1.2.5.3 Hệ thống Hybrid hỗn hợp 8

1.2.5.4 Tỷ lệ sử dụng động cơ và mô-tơ điện trong mỗi hệ thống 9

1.2.6 Các bộ phận chính của ôtô Hybrid 10

1.2.7 Tính kinh tế của xe Hybrid. 11

1.2.8 Xu thế phát triển của xe Hybrid ở các nước phát triển. 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG HYBRID HỖN HỢP 14

2.1 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG HYBRID HỖN HỢP 14

2.1.1 Động cơ 1NZ-FXE 15

2.1.2 Hộp số Hybrid 17

2.1.3 MG1 và MG2 18

2.1.4 Bộ phân chia công suất (Power-Split Device) 20

2.1.5 Bộ chuyển đổi DC-DC: 23

2.1.6 Bộ chuyển đổi A/C: 24

2.1.7 Nguồn cao áp 25

2.1.7.1 Tổng quan 25

2.1.7.2 Cáp nguồn 26

2.1.7.3 Ắc quy nikel-kim loại hydrua HV: 26

2.1.7.4 ECU ắc qui 27

2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 28

2.2.1 Các chế độ hoạt động 28

2.2.2 Chiến thuật điều khiển 36

2.2.2.1 Hệ thống điều khiển 36

2.2.2.2 Phương pháp kiểm soát tốc độ động cơ 36

2.2.2.3 Phương pháp kiểm soát moment 37

2.2.2.4 Chiến lược điều khiển hệ thống truyền động 39

2.2.2.5 Chiến lược kiểm soát tốc độ động cơ 39

2.2.2.6 Chiến lược kiểm soát moment kéo 40

2.2.2.6.1 Ở vùng tốc độ xe thấp: 40

2.2.2.6.2 Ở vùng tốc độ xe trung bình 42

2.2.2.6.3 Ở vùng tốc độ xe cao 42

2.2.2.7 Điều khiển phanh tái sinh 43

CHƯƠNG 3 FUZZY LOGIC 44

3.1 HỘP CÔNG CỤ LOGIC MỜ 44

3.2 KẾT NỐI FUZZY LOGIC VỚI SIMULINK 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN, MÔ PHỎNG XE LAI KIỂU HỖN HỢP BẰNG MATLAB/SIMULINK 49

4.1 THÔNG SỐ XE MÔ PHỎNG 49

4.2 MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 49

4.2.1 Driver 50

4.2.2 Hybrid Systems 50

4.2.2.1 Controller 51

4.2.2.2 Electrical 56

4.2.2.3 Engine 57

4.2.2.4 Power-Split Device 57

4.2.3 Vehicle 58

CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 59

5.1 Vận tốc 59

5.2 Trạng thái sạc PPS (SOC) 59

5.3 Mô men xoắn và tốc độ motor (MG2) 60

5.4 Mô phỏng động cơ 61

5.5 Mô men xoắn và tốc độ mô tơ/máy phát (MG1) 61

5.6 Kết quả suất tiêu hao nhiên liệu…………62


CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 63



LINK DOWNLOAD



Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.   

Ôtô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ôtô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid)...

Trong bối cảnh đó thì ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ôtô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.

Với mong muốn tìm hiểu và nghiên cứu kỹ hơn về dòng xe lai điện kiểu hỗn hợp, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài: Ứng dụng Matlap/Simulink và Fuzzy logic trong mô phỏng điều khiển xe lai kiểu hỗn hợp với sự hướng dẫn của ThS.Huỳnh Quốc Việt.


NỘI DUNG:



CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1.1 Đặt vấn đề 1

1.1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.1.3 Giới hạn đề tài 1

1.1.4 Phương pháp nghiên cứu 1

1.2 TỔNG QUAN VỀ XE HYBRID 2

1.2.1 Giới thiệu chung và nguyên nhân ra đời xe Hybrid 2

1.2.2 Ôtô Hybrid là gì? 3

1.2.3 Nguyên lý hoạt động Ôtô Hybrid 4

1.2.4 Ưu điểm 4

1.2.5 Phương pháp truyền động 5

1.2.5.1 Tổ hợp ghép nối tiếp 5

1.2.5.2 Tổ hợp ghép song song 6

1.2.5.3 Hệ thống Hybrid hỗn hợp 8

1.2.5.4 Tỷ lệ sử dụng động cơ và mô-tơ điện trong mỗi hệ thống 9

1.2.6 Các bộ phận chính của ôtô Hybrid 10

1.2.7 Tính kinh tế của xe Hybrid. 11

1.2.8 Xu thế phát triển của xe Hybrid ở các nước phát triển. 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG HYBRID HỖN HỢP 14

2.1 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG HYBRID HỖN HỢP 14

2.1.1 Động cơ 1NZ-FXE 15

2.1.2 Hộp số Hybrid 17

2.1.3 MG1 và MG2 18

2.1.4 Bộ phân chia công suất (Power-Split Device) 20

2.1.5 Bộ chuyển đổi DC-DC: 23

2.1.6 Bộ chuyển đổi A/C: 24

2.1.7 Nguồn cao áp 25

2.1.7.1 Tổng quan 25

2.1.7.2 Cáp nguồn 26

2.1.7.3 Ắc quy nikel-kim loại hydrua HV: 26

2.1.7.4 ECU ắc qui 27

2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 28

2.2.1 Các chế độ hoạt động 28

2.2.2 Chiến thuật điều khiển 36

2.2.2.1 Hệ thống điều khiển 36

2.2.2.2 Phương pháp kiểm soát tốc độ động cơ 36

2.2.2.3 Phương pháp kiểm soát moment 37

2.2.2.4 Chiến lược điều khiển hệ thống truyền động 39

2.2.2.5 Chiến lược kiểm soát tốc độ động cơ 39

2.2.2.6 Chiến lược kiểm soát moment kéo 40

2.2.2.6.1 Ở vùng tốc độ xe thấp: 40

2.2.2.6.2 Ở vùng tốc độ xe trung bình 42

2.2.2.6.3 Ở vùng tốc độ xe cao 42

2.2.2.7 Điều khiển phanh tái sinh 43

CHƯƠNG 3 FUZZY LOGIC 44

3.1 HỘP CÔNG CỤ LOGIC MỜ 44

3.2 KẾT NỐI FUZZY LOGIC VỚI SIMULINK 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN, MÔ PHỎNG XE LAI KIỂU HỖN HỢP BẰNG MATLAB/SIMULINK 49

4.1 THÔNG SỐ XE MÔ PHỎNG 49

4.2 MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 49

4.2.1 Driver 50

4.2.2 Hybrid Systems 50

4.2.2.1 Controller 51

4.2.2.2 Electrical 56

4.2.2.3 Engine 57

4.2.2.4 Power-Split Device 57

4.2.3 Vehicle 58

CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 59

5.1 Vận tốc 59

5.2 Trạng thái sạc PPS (SOC) 59

5.3 Mô men xoắn và tốc độ motor (MG2) 60

5.4 Mô phỏng động cơ 61

5.5 Mô men xoắn và tốc độ mô tơ/máy phát (MG1) 61

5.6 Kết quả suất tiêu hao nhiên liệu…………62


CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 63



LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: