Elektrikli araçlarda optimal tork kontrolü = optimal torque control for electric vehicles

Abstract

Bu tezde ana çalışma hedefi olarak dört tekerlek içi motorlu elektrikli araçlar için bir optimal Tork kontrol sistemi önermiştir. Sürüş Gücü kontrolü, önerilen sistemdeki ana denetleyicidir ve iç ve dış kontrol döngüsünden oluşur. Sürüş gücü kontrolü, hızlanma pedalıyla sürücüden istenen güce ulaşmak için, Entegratör I-kazanım kontrol parametresine ve sürüş gücü gözlemcisinden gelen tahmini sürüş gücü değerlerine bağlı olarak uygulanır. Orantılı-türev PD kazanç parametreli bulanık mantık kontrolü, her bir tekerleğin hızını kontrol etmek, istenen tekerlek hızına ulaşmak, verilen torku tekerleklere yönlendirmek, çekiş işlemini desteklemek ve araçlar çalışırken kaymanın oluşmasını önlemek için iç döngü kontrolünde birinci tekerlek hız kontrolörü olarak uygulanır. Orantılı-İntegral kazanç PI denetleyicisi, önerilen araştırmayı geliştirmek için iki denetleyici arasında karşılaştırma yapmak amacıyla ikinci bir tekerlek hız denetleyicisi olarak sunulmuştur. Toplam kayma oranını en aza indirerek, yalpalama momentini bastırarak ve aracın çekişini destekleyerek araç stabilitesini artırmak amacıyla her bir tekerlek içi motorun kuvvetine istenen girdi kuvveti dağıtım fonksiyonları uygulanmıştır. Bir aracın kısa yollarda düşük sürtünme katsayısı ile gitmesi durumunda kuvvetler, her bir tekerleğin kayma oranı değerine göre ön ve arka tekerlekler arasında dağıtılacak ve toplam itici güç korunacak ve çekiş işlemi devam edecektir. Ayrıca araç kısa bölünmüş kaygan yollarda hareket ettiğinde, itici kuvvetleri sol ve sağ tekerlekler arasında dağıtarak aracın sol ve sağ tarafları arasındaki yalpalama momenti bastırılacaktır

This thesis proposed an optimal torque control system for electric vehicles with four in-wheel motors as the main objective, the driving force control is the main controller in the proposed system, and its consists of the inner and outer control loop. The driving force is controlled using the integrator gain control parameter and depending on estimated driving force values for each wheel coming from the driving force observer is implemented in order to reach the desired force requested from the driver by the acceleration pedal. Fuzzy logic control with proportional-derivative PD gains parameter is applied as a first wheel speed controller in the inner loop control in order to control the speed of each wheel and reach the desired wheel speed. As well as avoid slip from occurring while vehicles run on roads with high slippage also directing the delivered torque to the wheels, and support traction operation. The proportional-Integral gain PI controller is presented as a second wheel speed controller with the aim of comparison between two controllers to enhance the proposed research. Desired input force distribution functions have been applied on each in-wheel motor in the interest of enhancing the vehicle stability by minimizing the total slip ratio, suppressing yaw moment, and support the traction of the vehicle. In the case when a vehicle runs on the short roads with a low friction coefficient the forces will be distributed between the front and rear wheels based on the slip ratio value for each wheel and the total driving force will be retained and traction operation will continue without significant effect. Besides, when the vehicle moves on a short split slippery roads, the yaw moment between the left and right sides wheels suppressed by distributing the driving forces between the four wheels based on the situation of each wheel