Ключові слова
двоконтурний індивідуальний регульований електропривод
віртуально-фізичні випробування
випробувальний стенд
математична модель електромобіля
електромеханічні процеси
силові контури
Як цитувати
Анотація
У статті розглянуто структуру системи віртуально-фізичних випробувань двоконтурного індивідуального регульованого електроприводу електромобіля та описано склад універсального випробувального стенда, призначеного для дослідження електромеханічних процесів у режимах, наближених до реальної експлуатації. Актуальність роботи зумовлена тим, що чисто імітаційне моделювання не дозволяє повною мірою врахувати особливості реальних електромашин, силових перетворювачів, вимірювальних каналів, теплових режимів і затримок у контурах керування, тоді як натурні дорожні випробування є складними та обмеженими з погляду відтворюваності умов. Метою статті є опис архітектури системи віртуально-фізичних випробувань, складу її фізичної та віртуальної частин, силових вузлів, вимірювальних каналів та функціональних можливостей. Показано, що система будується на основі загальної математичної моделі електромобіля, яка узгоджує навантажувальні режими через взаємодію тягових електроприводів коліс і навантажувальних пристроїв. Фізична частина реалізована у вигляді двох паралельних силових контурів, кожен з яких містить електромашину об’єкта дослідження, вимірювальний вузол і навантажувальний пристрій, а віртуальна частина включає математичну модель електромобіля та модель водія. Наведено склад універсального випробувального стенда, до якого входять силові контури, буферний накопичувач енергії, система автоматичного керування, модуль збору даних і засоби контролю крутного моменту, частоти обертання, струмів, напруг, температур і параметрів охолодження. Практична цінність роботи полягає у формуванні віртуально-фізичної випробувальної платформи, придатної для дослідження, налагодження і подальшої перевірки керувальних стратегій двоконтурного індивідуального регульованого електроприводу.
Посилання
C. Lin and L. Zhang, “Hardware-in-the-loop simulation and its application in electric vehicle development,” in 2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Harbin, Hei Longjiang, China, Sep. 3–5, 2008. IEEE, 2008, doi: https://doi.org/10.1109/vppc.2008.4677560
A. Kasri, K. Ouari, Y. Belkhier, A. Oubelaid, M. Bajaj, and M. Berhanu, “Real-Time and hardware in the loop validation of electric vehicle performance: Robust nonlinear predictive speed and currents control based on space vector modulation for PMSM,” Results in Engineering, vol. 22, May 2024, Art. no. 102223, doi: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102223
H. B. Pacejka, Tire and Vehicle Dynamics, 3rd ed. Kidlington, Oxford, UK: Elsevier, Butterworth-Heinemann, 2012, doi: https://doi.org/10.1016/c2010-0-68548-8
T. D. Gillespie, Fundamentals of Vehicle Dynamics, 2nd ed. Warrendale, PA, USA: SAE Int., 2021, doi: https://doi.org/10.4271/9781468601770
R. Rajamani, Vehicle Dynamics and Control, 2nd ed. New York, NY, USA: Springer US, 2012, doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-1433-9
J. Y. Wong, Theory of Ground Vehicles, 5th ed. Hoboken, NJ, USA: Wiley & Sons, Inc., John, 2022, doi: https://doi.org/10.1002/9781119719984
X. Zhang, Modeling and Dynamics Control for Distributed Drive Electric Vehicles. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesb., 2021, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-658-32213-7
E. Katsuyama, M. Yamakado, and M. Abe, “A state-of-the-art review: Toward a novel vehicle dynamics control concept taking the driveline of electric vehicles into account as promising control actuators,” Vehicle System Dynamics, vol. 59, no. 7, pp. 976–1025, Jun. 2021, doi: https://doi.org/10.1080/00423114.2021.1916048
V. Mazzilli et al., “Integrated chassis control: Classification, analysis and future trends,” Annual Reviews in Control, vol. 51, pp. 172–205, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2021.01.005
H. Fujimoto, J. Amada, and K. Maeda, “Review of traction and braking control for electric vehicle,” in 2012 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Seoul, Korea (South), Oct. 9–12, 2012. IEEE, 2012, pp. 1292–1299, doi: https://doi.org/10.1109/vppc.2012.6422491
Y. Wang et al., “Tire road friction coefficient estimation: Review and research perspectives,” Chinese Journal of Mechanical Engineering, vol. 35, Jan. 2022, Art. no. 6, doi: https://doi.org/10.1186/s10033-021-00675-z
H. Heidfeld, M. Schünemann, and R. Kasper, “UKF-based State and tire slip estimation for a 4WD electric vehicle,” Vehicle System Dynamics, vol. 58, no. 10, pp. 1479–1496, Aug. 2019, doi: https://doi.org/10.1080/00423114.2019.1648836
B. Jiang, N. Sharma, Y. Liu, and C. Li, “Acceleration‐based wheel slip control realized with decentralised electric drivetrain systems,” IET Electrical Systems in Transportation, vol. 12, no. 2, pp. 143–152, May 2022, doi: https://doi.org/10.1049/els2.12044
D. Vošahlík and T. Hanis, “Real-time estimation of the optimal longitudinal slip ratio for attaining the maximum traction force,” Control Engineering Practice, vol. 145, Apr. 2024, Art. no. 105876, doi: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2024.105876
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 Олександр Григорович Нестеренко, Тетяна Юріївна Кунченко