A comparison study using backstepping and PI controllers for electric vehicle

• Autorzy: Zaghrat Fatiha , Bousserhane Ismail K. , Chaoufi Imane , Gasbaoui Brahim , Bouchiba Bousmaha , Benhmine Asma

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.03.37

Warianty tytułu

PL

Badanie porównawcze z wykorzystaniem regulatorów cofania i PI dla pojazdów elektrycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper shows a comparative study control design of electric vehicles (EV) to improve behavior and stability under different road constraints conditions. The proposed control is intended to increase the efficiency using backstepping control. For this aim, a model is obtained firstly and it is driven by two DC motors placed on the rear wheels independently controlled by a non-linear controller named Backstepping. Indeed, it contains a powerful electronic differential system to ensure the security of passengers while entering the curved road. Backstepping control is suggested to replace the existing PI controller for high performance motion control systems. The effectiveness of the control algorithm is tested and validated in simulation and experimental bench testing in MATLAB/Simulink environment with dSpace 1104 based Real-Time interface.

PL

W artykule przedstawiono projekt kontroli porównawczej pojazdów elektrycznych (EV) w celu poprawy zachowania i stabilności w różnych warunkach drogowych. Zaproponowane sterowanie ma na celu zwiększenie efektywności za pomocą sterowania wstecznego. W tym celu najpierw otrzymuje się model, który jest napędzany dwoma silnikami prądu stałego umieszczonymi na tylnych kołach niezależnie sterowanymi przez nieliniowy sterownik o nazwie Backstepping. Rzeczywiście, zawiera potężny elektroniczny system różnicowy, aby zapewnić bezpieczeństwo pasażerom podczas wchodzenia na zakrzywioną drogę. Sugeruje się, aby sterowanie krokowe zastąpił istniejący sterownik PI w wysokowydajnych systemach sterowania ruchem. Skuteczność algorytmu sterowania jest testowana i walidowana w symulacjach i eksperymentalnych testach stanowiskowych w środowisku MATLAB/Simulink z interfejsem czasu rzeczywistego opartym na dSpace 1104.

Słowa kluczowe

EN

electric vehicle; EV; electronic differential; backstepping controller; PI controller; DSpace 1104

PL

pojazd elektryczny; elektroniczny mechanizm różnicowy; EV; kontroler krokowy; kontroler PI; dPrzestrzeń 1104

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 3
• Strony: 212--215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zaghrat Fatiha

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

• https://orcid.org/0000-0003-0892-4323

autor

Bousserhane Ismail K.

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

autor

Chaoufi Imane

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

autor

Gasbaoui Brahim

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

autor

Bouchiba Bousmaha

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

autor

Benhmine Asma

• Laboratory of SmartGrids & Renewable Energies (S.G.R.E), Tahri Mohamed University of Bechar (TMUB), Algeria

Bibliografia

• [1] F. Zaghrat, B. Gasbaoui, B. Bouchiba, I. Bousserhane, and I. Chaoufi, “Robust fuzzy sliding mode control implementation for DC motor,” PRZEGL ˛AD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, no. 5, pp. 97–102, 2022, doi: 10.15199/46.2022.05.18.
• [2] D. Cherifi and Y. Miloud, “Hybrid control using adaptive fuzzy sliding mode control of doubly fed induction generator for wind energy conversion system,” Period. Polytech. Electr. Eng. Comput. Sci., vol. 64, no. 4, pp. 374–381, 2020, doi: 10.3311/PPee.15508.
• [3] A. Haddoun, M. E. H. Benbouzid, D. Diallo, R. Abdessemed, J. Ghouili, and K. Srairi, “Design and implementation of an electric differential for traction application,” 2010 IEEE Veh. Power Propuls. Conf. VPPC 2010, 2010, doi: 10.1109/VPPC.2010.5729056.
• [4] F. J. L. Daya, P. Sanjeevikumar, F. Blaabjerg, P. W. Wheeler, J. Olorunfemi Ojo, and A. H. Ertas, “Analysis of Wavelet Controller for Robustness in Electronic Differential of Electric Vehicles: An Investigation and Numerical Developments,” Electr. Power Components Syst., vol. 44, no. 7, pp. 763–773, 2016, doi: 10.1080/15325008.2015.1131771.
• [5] A. Harrouz, H. Becheri, I. Colak, and K. Kayisli, “Backstepping control of a separately excited DC motor,” Electr. Eng., vol. 100, no. 3, pp. 1393–1403, 2018, doi: 10.1007/s00202-017- 0592-5.
• [6] V. Sharma and S. Purwar, “Nonlinear backstepping control for a light weighted all electric vehicle,” IET Conf. Publ., vol. 2013, no. CP646, pp. 546–550, 2013, doi: 10.1049/cp.2013.2644.
• [7] H. Bachiri and A. Nasseri, “Green Two-wheeled Mobility: Electric Scooters Using Brushless Motor based on Fuzzy Logic Controller,” IAES Int. J. Robot. Autom., vol. 7, no. 3, p. 169, 2018, doi: 10.11591/ijra.v7i3.pp169-175.
• [8] Fatiha Zaghrat, “Commande moderne de deux moteurs pour un véhicule électrique : simulation et expérimentation,” Tahri-Mohamed- Bechar, 2023.
• [9] A. Boubakir and S. Labiod, “Commande par Backstepping avec Estimation du Couple Résistant Appliquée à la Machine Asynchrone,” no. October, 2009.
• [10] A. Systems, “A comparative study based on proportional integral and backstepping controllers for doubly fed induction generator used in wind energy conversion system,” Arch. Electr. Eng., vol. 72, no. 1, pp. 211–228, 2023, doi: 10.24425/aee.2023.143698.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).