شبیه سازی و کنترل یک سیستم تولید توان ترکیبی پیل سوختی

شبیه سازی و کنترل یک سیستم تولید توان ترکیبی پیل سوختی/باطری/ ابر خازن به منظور تغذیه یک موتور الکتریکی جریان مستقیم
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 114 صفحه

چکیده
در این پایان نامه یک سیستم ترکیبی تولید توان با استفاده از پیل سوختی/باتری/ابرخازن برای تغذیه یک خودوری برقی سبک با سیستم درایو موتور الکتریکی تحریک مستقل مورد مطالعه و شبیه سازی قرار گرفت. سیستم خودروی برقی از یک سیستم پیش خور و کنترلی، منابع چندگانه، واحد کنترل قدرت و سیستم مدیریت انرژی، ماشین DC تحریک مستقل و بار خودروی برقی تشکیل شده است. مرجع سرعت سیستم مطابق درایو ECE-47 انتخاب شده است. بعبارتی یک مدل شامل چند منبع انرژی، مبتنی بر قواعد منطقی، الگوریتم کنترلی و سیستم ذخیره انرژی برای یک خودروی برقی سه چرخ سبک ارائه گردیده است. ویژگی اصلی خودروی برقی سبک از استراتژی کنترلی آن نشات می گیرد که سیستم مدیریت انرژی را برای باتری، پیل سوختی و ابرخازن تحت بار های مختلف پشتیبانی می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم کنترلی می تواند بصورت کاملاً برنامه ریزی شده، سیستم چند منبعی را مدیریت کند. کاربرد مهم سیستم مدیریت انرژی، مصالحه بین ذخیره سازی سوخت به همراه یک رانندگی پاک و همچنین کمک به موتور و باتری از نظر هزینه است. در این پایان نامه در سیستم کنترل قدرت از کنترلرهای تناسبی-انتگرالی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که استفاده از کنترلرهای فازی در مقابل کنترلرهای بهره ثابت تناسبی-انتگرالی، قابلیت سیستم مورد مطالعه را در پیگیری سرعت مرجع بیشتر افزایش می دهد. کنترلرهای فازی نسبت به کنترلرهای تناسبی-انتگرالی که در مقابل نوسانات سرعت پارامترهای آن ها ثابت می باشد، پارامترهای خود را به روز کرده که به این کنترلرها خودتنظیم گفته می شود. بنابراین در برابر تغییرات سرعت عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.
کلمات کلیدی: سیستم ترکیبی تولید توان، باتری، پیل سوختی، ابر خازن، الگوریتم کنترلی سیستم مدیریت انرژی، کنترلر فازی




فهرست مطالب صفحه
فصل اول: ادبیات موضوع..
مقدمه
۱-۲ ساختارهای نوین در خودرو
۱-۳ تاریخچه خودروهای هیبریدی..
۱-۴ ساختار خودروهای هیبرید.
۱-۵ پیل سوختی.
۱-۵-۱ انواع پیل سوختی مورد استفاده در صنعت خودرو..
۱-۵-۲ مزایای پیل های سوختی.
۱-۵-۳ معایب پیل های سوختی.
۱-۶ مزایای بکارگیری باطری در خودروهای هیبرید..
۱-۷ چارچوب پایان نامه
فصل دوم: مروری بر پژوهش های پیشین..
۲-۱ مقدمه..
۲-۲ استراتژی مدیریت انرژی برای خودروی هیبرید پیل سوختی/باطری/فرا خازن مبتنی بر منطق فازی.
۲-۳ کنترل پخش توان بهینه با استفاده از الگوریتم PSOبرای خودروی هیبرید پیل سوختی/فراخازن و
پیل سوختی/باطری
۲-۴ کنترل موازی تبادل انرژی برای خودروی الکتریکی هیبرید پیل سوختی/ باطری/ فراخازن..
۲-۵ یکپارچه سازی سیستم و مدیریت پخش توان برای یک خودروی هیبرید سری با استفاده از فراخازن و باطری
۲-۶ مدیریت انرژی مبتنی بر روش فرکانسی برای خودروی الکتریکی هیبرید پیل سوختی/باطری لیتیومی و فراخازن..
۲-۷ مدیریت توان خودروی هیبرید پیل سوختی/باطری و فراخازن با استفاده از تبدیل موجک
۲-۸ مدیریت انرژی خودروی هیبرید پیل سوختی/ فراخازن با استفاده از روش کنترل بهینه تطبیقی
۲-۹ طراحی مدل اولیه و اجرای کنترلر برای یک سیستم ذخیره انرژی خودروی الکتریکی هیبرید باطری-فرا خازن..
۲-۱۰ سیستم مدیریت انرژی برای خودروی برقی هیبرید با استفاده از فراخازن ها و شبکه ها عصبی.
۲-۱۱ یک سیستم ذخیره انرژی هیبرید باطری/فراخازن جدید برای خودروهای الکتریکی، هیبرید،
و الکتریکی هیبرید با قابلیت اتصال به پریز
۲-۱۲ سیستم مدیریت انرژی وسایل نقلیه سبک با استفاده از چندین منبع تغذیه.
۲-۱۳ مدیریت قدرت پیل سوختی و باتری موتور درایو DC برای خودرو های الکتریکی کاربرد تغذیه
فصل سوم: سیستم های فازی.
۳-۱ مقدمه.
۳-۲ سیستم فازی..
۳-۱-۱ تاریخچه ی فازی.
۳-۲-۲ اساس سیستم های فازی
۳-۲-۳ انواع سیستم های فازی
۳-۲-۳-۱ سیستم های فازی خالص
۳-۲-۳-۲ سیستم فازی TSK..
۳-۲-۳-۳ سیستم فازی با فازی سازی و غیر فازی سازی..
۳-۲-۴ مجموعه ها ی قطعی و فازی.
۳-۲-۴-۱ مجموعه‌های قطعی
۳-۲-۴-۲ مجموعه های فازی و توابع تعلق..
۳-۲-۵ عملیات بر روی مجموعه های فازی.
۳-۲-۵-۱ عملگر مکمل.
۳-۲-۵-۲ عملگر اجتماع..
۳-۲-۵-۳ عملگر اشتراک.
۳-۲-۶ رابطه ی فازی..
۳-۲-۷ مثالی از پیاده سازی سیستم فازی ممدانی در نرم افزار MATLAB.
فصل چهارم: سیستم مورد مطالعه.
۴-۱ مقدمه.
۴-۲ سیستم مورد مطالعه.
۴-۲-۱ مدل باتری
۴-۲-۲ مدل سلول سوختی.
۴-۲-۳ مدل فراخازن
۴-۲-۴ سیستم مدیریت انرژی.
۴-۲-۵ الگوریتم کنترلی.
۴-۲-۶ موتور DC تحریک مستقل.
۴-۳ کنترلرهای سیستم کنترل قدرت.
۴-۳-۱ سیستم کنترل قدرت با کنترلر تناسبی-انتگرالی PI
۴-۳-۲ سیستم کنترل قدرت با کنترلر فازی..
فصل پنجم: شبیه سازی و نتایج.
۵-۱ داده های سیستم.
۵-۲ نتایج شبیه سازی
۵-۲-۱ نتایج شبیه سازی با سرعت مرجع ECE-47 (سیستم کنترل قدرت با کنترلر تناسبی-انتگرالی PI به ازای ورودی شیب) ..
۵-۲-۲ نتایج شبیه سازی (مقایسه عملکرد کنترل های پیشنهادی) ..
۵-۲-۲-۱ نتایج شبیه سازی (عملکرد کنترلر PI با/بدون سیستم مدیریت انرژی به ازای ورودی پله) .
۵-۲-۲-۲ نتایج شبیه سازی (عملکرد کنترلر فازی با/بدون سیستم مدیریت انرژی به ازای ورودی پله) .
۵-۲-۲-۳ نتایج شبیه سازی ( عملکرد کنترلر فازی و PI به ازای ورودی پله) ..
۵-۳ جمع بندی و پیشنهادات
مراجع