طراحی استراتژی مدیریت انرژی در خودروهای الکتریکی هیبریدی با استفاده از کنترل کننده مقاومH_∞

مدیریت انرژی در خودروهای الکتریکی هیبریدی (HEVs) یکی از چالشهای اساسی در بهبود کارایی و کاهش مصرف سوخت و آالیندگی محیطی است. این مقاله به طراحی و ارزیابی یک استراتژی مدیریت انرژی با استفاده از کنترل کننده مقاوم H∞ می پردازد. هدف اصلی این استراتژی، بهینه سازی مصرف انرژی و بهبود عملکرد سیستم در شرایط مختلف رانندگی، با در نظر گرفتن عوامل متغیر مانند سرعت خودرو، وضعیت باتری و تقاضای توان است. در این تحقیق، ابتدا مدل دینامیکی سیستم خودروی الکتریکی هیبریدی شامل موتور القایی، باتری، سلول سوختی و خازن ارائه شده است. سپس، با استفاده از تئوری کنترل مقاوم H∞، یک کنترل کننده بهینه طراحی شده که قادر به حفظ عملکرد سیستم در برابر اختلالات خارجی و تغییرات ناخواسته است. این کنترل کننده با تنظیم ولتاژ باس DC، ردیابی جریان منابع انرژی و کنترل سرعت موتور، بهینه سازی مصرف انرژی را تضمین می کند. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهند که کنترل کننده H∞ عملکرد بهتری در مقایسه با روش های کنترلی دیگر مانند H۲، کنترل مد لغزشی (SMC) و کنترل کننده های PID دارد. نتایج نشان می دهند که این استراتژی باعث کاهش خطاهای ولتاژ و جریان، بهبود ردیابی سرعت موتور، افزایش کارایی منابع انرژی و کاهش مصرف سوخت می شود. همچنین، سیستم قادر است در شرایط اضطراری و بارهای سنگین به سرعت پاسخ دهد و پایداری خود را حفظ کند. در نهایت، این تحقیق نشان می دهد که استفاده از کنترل کننده مقاوم H∞ در مدیریت انرژی خودروهای الکتریکی هیبریدی، نه تنها کارایی سیستم را افزایش می دهد، بلکه تجربه رانندگی را به سطح خودروهای سنتی مبتنی بر موتور احتراق داخلی (ICE) نزدیک می کند. این استراتژی می تواند به عنوان یک راه حل موثر برای کاهش مصرف سوخت، افزایش عمر باتری و کاهش آالیندگی محیطی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدیریت انرژی ، خودروهای الکتریکی هیبریدی ، کنترل کننده مقاوم H∞ ، بهینه سازی مصرف انرژی ، کاهش آالیندگی