Перспективи реалізації системи підтримки прийняття рішень для водія електромобіля

Abstract

Запропоновано варіант реалізації системи підтримки прийняття рішень для водія електромобіля, що керує ним під час руху дорогою в горизонтальній площині, під час руху дорогою на спуск та на підйом за різного кута нахилу, в основу якого покладено синтезовані авторами математичні моделі оптимального руху за критерієм мінімуму споживання заряду енергії бортової силової акумуляторної батареї за частотного керування режимами роботи короткозамкнутого асинхронного електродвигуна, який є тяговим в системі привода електромобіля, з використанням варіаційного варіанта методу Лагранжа та математичної моделі кривої намагнічування у вигляді оберненого гіперболічного синуса, яка з високою точністю зв’язує між собою електричний струм в обмотці статора асинхронного двигуна з магнітним потоком, який створюється полем цього струму а також математичні моделі визначення швидкості руху по закругленню дороги автомобілів як з двигунами внутрішнього згорання, так і з електричним приводом, не перевищення якої унеможливлює їх занос чи перевертання, котрі синтезовані як на основі балансних рівнянь його кінематики, так і на основі балансних рів-нянь його динаміки. Проведено аналіз бортових електронних систем сучасних автомобілів та виявлено, що для реалізації запропонованої системи підтримки прийняття рішення для водія автомобіля в рамках запропонованої концепції цілком достатньо пристроїв, які на сьогоднішній день є обов'язковими для легкових транспортних засобів відповідно до норм Європейського Союзу. Визначення необхідних кутів тангажу та рискання автомобіля можливе за допомогою сенсорів системи контролю стійкості. Визначення електричних (струму, напруги, частоти) та механічних параметрів (позиції або швидкості обертання вала електричного приводу електромобіля) можливе з блока управління двигуном, які він отримує від відповідних сенсорів за зворотними зв'язками. Також запропоновано розширення реалізації розробленої авторами системи підтримки прийняття рішень для водія електромобіля шляхом інтеграції до неї елементів навігації на основі проєктів з від-критим кодом, що дозволить визначати та враховувати такі додаткові параметри як дорожні знаки, дорожня розмітка тощо.

There has been proposed a way of implementing the decision-making support system for the driver of an electric car while driving it along the horizontal section of the road as well as on descent and ascent with different angles of the slope. The system was based on the synthesized the authors' mathematical models of the electric car's optimal movement by the criterion of the minimum consumption of the electric car power battery charge by its frequency-controlled induction motor which is traction in the drive system of an electric vehicle using Lagrange variational method and a mathematical model of the magnetization curve in the form of an inverted hyperbolic sine, which with high precision binds the current in the stator winding of an induction motor with a magnetic flux created by the field of this current and based on the mathematical models of determination of speeds values while the car with an internal combustion engine or electric car cornering not exceeding which makes it impossible to overturn or skid, which has been synthesized based on the balance equations of both kinemat-ics and dynamics. Carried out the analysis of on-board electronic systems of modern cars, which are currently mandatory for passenger vehicles under the European Union norms and has been revealed that the available ones are quite sufficient for the imple-mentation of decision-making support system for the driver of an electric car in the bound of the proposed concept. Determining the necessary angles of pitch and yaw of the car is possible with the help of sensors of the Electronic Sta-bility Control. Determining electrical parameters of the electric drive - current, voltage, frequency, and mechanical - the posi-tion or speed of rotation of the electric drive shaft of an electric vehicle is possible from the engine control unit, which it re-ceives from the relevant sensors through feedback. It is also has been proposed to extend the implementation of the proposed decision-making support system for the driver of an electric car while driving it by integrating navigation elements based on open source projects into it, which will allow defining and considering such additional parameters as road signs, road markings, etc.