Математичні моделі оптимального руху електромобіля з асинхронним електроприводом горизонтальним відрізком дороги за наявності на ньому населеного пункту та зупинкою у цьому пункті

Abstract

In our works [1]—[6], the problem of synthesizing mathematical models of optimal movement of an electric vehicle with an asynchronous electric drive both along a horizontal road segment, and in the presence of descents, ascents and turns, according to the criterion of minimum power battery charge consumption, but only on the condition that the electric vehicle must travel from one point to another in a certain period of time and taking into account the limitation caused by the dynamics of the electric vehicle, is solved. In this work, it is shown that the motion of the electric vehicle through a settlement from the standpoint of its optimization is significantly different from the movement outside this settlement, and it is proved that the algorithm for synthesizing models of optimal motion of the electric vehicle with asynchronous electric drive along a horizontal road segment, which takes into account in the Lagrange function only the limitation on overcoming a certain distance in a given time and the limitations caused by the dynamics of the electric vehicle, does not allow synthesizing models of optimal movement of this electric vehicle if there is a settlement on this horizontal road segment. It is shown what form the Lagrange function takes when the problem of synthesizing models of optimal movement of the electric vehicle along a horizontal road segment requires the appearance of a settlement on this segment to be taken into account. Mathematical models of optimal movement of the electric vehicle along a horizontal road segment based on the criterion of minimum power battery charge costs with a stop within the settlement and with the start of its movement both within the same settlement and beyond its borders have been synthesized. The synthesized mathematical models, after their identification, can be used in artificial intelligence training programs with a specific purpose for controlling electric vehicles with the asynchronous electric drive.

В наших роботах [1]—[6] розв’язана задача синтезу математичних моделей оптимального руху електромобіля з асинхронним електроприводом як горизонтальним відрізком дороги, так і за наявності спусків, підйомів і поворотів, за критерієм мінімуму витрат заряду силової акумуляторної батареї, але лише за умови, що електромобіль повинен проїхати від одного пункту до іншого за визначений термін часу та з урахуванням обмеження, обумовленого динамікою електромобіля. В цій роботі показано, що рух електромобіля через населений пункт з позицій його оптимізації суттєво відрізняється від руху за межами цього населеного пункту, і доведено, що алгоритм синтезу моделей оптимального руху електромобіля з асинхронним електроприводом горизонтальним відрізком дороги, який враховує у функції Лагранжа лише обмеження на подолання певної відстані за заданий час та обмеження, обумовлені динамікою електромобіля, не дозволяє синтезувати моделі оптимального руху цього електромобіля, якщо на цьому горизонтальному відрізку дороги є населений пункт. Показано, якого вигляду набуває функція Лагранжа у випадку, коли в задачі синтезу моделей оптимального руху електромобіля горизонтальним відрізком дороги необхідно враховувати появу населеного пункту на цьому відрізку. Синтезовано математичні моделі оптимального руху електромобіля горизонтальним відрізком дороги за критерієм мінімуму витрат заряду силової акумуляторної батареї з зупинкою в межах населеного пункту і з початком його руху як в межах цього ж населеного пункту, так і за його межами. Синтезовані математичні моделі після їх ідентифікації можуть бути використані в програмах навчання штучного інтелекту з цільовим призначенням для керування електричними транспортними засобами з асинхронним електроприводом.