Analiza doboru układu regulacji do elektrycznego napędu pojazdu

• Autorzy: Makowski M. , Grzesikiewicz W. , Knap L. , Pokorski J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of regulatory system selection for a vehicle with electric drive

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono matematyczny model elektrycznego napędu oraz układu regulacji prędkości pojazdu. Zbudowany model pozwala na badanie procesów zachodzących podczas przyspieszania, ruchu ze stała prędkością i odzyskowego hamowania pojazdu. Zaproponowany układ regulacji zapewnia utrzymanie zadawanej prędkości pojazdu. W pracy zaprezentowano metodykę doboru parametrów układu sterowania oraz wpływ parametrów sterowania na utrzymanie zadanego cyklu jazdy. Na podstawie przedstawionego matematycznego opisu przetwarzania energii w układzie elektrycznym opracowano numeryczny model pojazdu z napędem elektrycznym w programie Matlab/Simulink a parametry regulatora PID dobrano z wykorzystaniem modułu PID Tune. Wykorzystywany podczas badań cykl jazdy obejmował po dwie fazy przyspieszania pojazdu, jazdy ze stałą prędkością i odzyskowego hamowania. Do oceny skuteczności działania układu regulacji PID przyjęto kryterium oceny, które uwzględnia różnice przebiegu prędkości zadanej i prędkości obliczonej. Przedstawione wyniki symulacji numerycznych potwierdzają poprawność przyjętego modelu napędu elektrycznego oraz poprawne działanie regulatora PID.

EN

In this paper, we present a mathematical model of a vehicle with an electric drive and a model of a proportional-integral-derivative regulator (i.e. PID regulator) needed to maintain desired speed of the vehicle. On this basis, we build the model of a vehicle allowing to investigate energetic processes during acceleration, moving at a constant speed and regenerative braking of the vehicle. The proposed PID regulator enables to maintain the speed of the vehicle. We also present a methodology for the selection of the PID regulator parameters, as well as, evaluate the influence of those parameters onto ability for maintaining requested speed during driving cycle. On the basis of this mathematical description, a numerical model of the vehicle with electric drive is developed in Matlab/Simulink software with PID parameters determined using PID Tune module. During numerical investigations we model a drive cycle consisting of two phases of vehicle acceleration, cruis-ing at a constant speed and regenerative braking. In order to evaluate the effectiveness of the PID regulator, we propose an efficacy criterion which takes into account the differences between the requested and calculated speed of a vehicle. The results of our numerical simulations confirm that the correctness of the proposed model of the electric drive and the proper function of the PID controller.

Słowa kluczowe

PL

model matematyczny; napęd elektryczny; układ regulacji

EN

mathematical model; electric drive; adjustment system

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 1006--1010, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Makowski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów

autor

Grzesikiewicz W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów

autor

Knap L.

• Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów

autor

Pokorski J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów

Bibliografia

• 1. Grzesikiewicz W., Knap L., Makowski M.: Matematyczny model napędu elektryczno-hydrostatycznego. Technika Transportu Szynowego 10/2013.
• 2. Grzesikiewicz W., Zbiciak A., Michalczyk R.: Analiza modelu napędu pojazdu elektrycznego w programie Matlab/Simulink. Logistyka 6/2014.
• 3. Grzesikiewicz W., Knap L., Makowski M.: Matematyczny opis napędu pojazdu elektrycznego. Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Monografia Nr 278, Koszalin 2014.
• 4. Grzesikiewicz W., Knap L., Makowski M., Pokorski J.: Dobór regulatora PID do hydrostatycznego napędu pojazdu. Logistyka, 3/2015.
• 5. Koczara W.: Wprowadzenie do napędu elektrycznego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2012.
• 6. Szumanowski A.: Hybrid electric Vehicle Drives Design. Institute for Sustainable Technologies. Radom 2006.
• 7. Tunia H., Winiarski B.: Energoelektronika. WNT, Warszawa 1994.
• 8. Zawirski K., Deskur J., Kaczmarek T.: Automatyka napędu elektrycznego. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań 2012.