Моделювання оптимального руху електромобіля з асинхронним електроприводом горизонтальним відрізком дороги

Abstract

Здійснено моделювання руху електромобіля з асинхронним електроприводом по горизонтальному відрізку дороги, оптимального за критерієм мінімуму електричних втрат, з використанням синтезованих авторами моделей, в основу яких покладено математичну модель кривої намагнічування у вигляді оберненого гіперболічного синуса та варіаційний варіант методу невизначених множників Лагранжа. Чотири варіанти моделювання з різними значеннями параметрів моделей та різними значеннями граничних умов здійснено з використанням пакету прикладних програм MATLAB. Здійснено візуалізацію отриманих результатів шляхом побудови відповідних графіків для вихідних координат моделей, що характеризують оптимальний режим руху. Проведено аналіз результатів усіх чотирьох варіантів моделювання з використанням синтезованих моделей, на основі якого встановлено, що рух електромобіля горизонтальним відрізком дороги в разі, якщо його системою керування буде реалізуватись закон, в основу якого будуть покладені алгоритми, що базуються на синтезованих моделях, то для покриття електромобілем тої самої відстані за той самий час використовуватиметься мінімальне споживання електричного заряду силової акумуляторної батареї, від якої отримує електроенергію електропривод електромобіля. Отже, результати моделювання та їх аналіз підтверджують теоретичні виклади і ефективність математичних моделей оптимального руху електромобіля горизонтальним відрізком дороги, синтезованих в попередніх роботах авторів.

There has been done the simulation of the optimal motion model of an electric car with a traction induction motor by the horizontal road section, optimal by the criterion of minimum electrical losses, using the models synthesized by the authors, based on a mathematical model of the magnetization curve in the form of inverse hyperbolic sine and variational variant of the Lagrange`s indefinite multipliers method. Four simulation variants with different values of model parameters and different values of boundary conditions were implemented using the MATLAB application package. The obtained results are visualized by constructing appropriate graphs for the output coordinates of the models that characterize the optimal mode of motion. The analysis of the results of all four modeling variants using synthesized models is carried out, on the basis of which it is established that the movement of an electric car on a horizontal section of the road, if its control system will implement the law based on synthesized models the electric car of the same distance for the same time will use the minimum consumption of electric charge of the power accumulator battery from which the electric drive of the electric car receives the electric power. Thus, the simulation results and their analysis confirm the theoretical statements and the effectiveness of mathematical optimal motion models of the electric car by a horizontal section of the road, synthesized in authors’ previous works.

Осуществлено моделирование движения электромобиля с асинхронным электроприводом по горизонтально-му отрезку дороги, оптимального по критерию минимума электрических потерь, с использованием синтезиро-ванных авторами моделей, в основу которых положена математическая модель кривой намагничивания в виде обратного гиперболического синуса и вариационный вариант метода неопределенных множителей Лагранжа. Четыре варианта моделирования с различными значениями параметров моделей и различными значениями гра-ничных условий осуществлен с использованием пакета прикладных программ MATLAB. Осуществлен визуализа-цию полученных результатов путем построения соответствующих графиков для выходных координат моде-лей, характеризующие оптимальный режим движения. Проведен анализ результатов всех четырех вариантов моделирования с использованием синтезированных моделей, на основе которого установлено, что движение электромобиля горизонтальным отрезком дороги в случае, если его системой управления будет реализоваться закон, в основу которого будут положены алгорит-мы, основанные на синтезированных моделях, то для покрытия электромобилем одной и той же расстоянии за один и тот же время будет использоваться минимальное потребление электрического заряда силовой аккуму-ляторной батареи, от которой получает электроэнергию электропривод электромобиля. Следовательно результаты моделирования и их анализ подтверждают теоретические изложения и эф-фективность математических моделей оптимального движения электромобиля по горизонтальному отрезку дороги, синтезированных в предыдущих работах авторов.