Нейро-нечітке адаптивне управління силовою установкою електромобіля

Анотація

Проблема. На сьогоднішній день низка особливостей Інтегрованої системи керування двигуном (ІСУД) для силових установок електричних та гібридних транспортних засобів залишається недостатньо вивченою. Застосовані методи аналізу та синтезу ІСУД не приділяють достатньої уваги багатокритеріальній природі нових задач оптимізації. Методи адаптації керування до змінних зовнішніх умов експлуатації є недостатньо ефективними. Ці обставини не дозволяють повною мірою реалізувати потенціал ІСУД для силових установок електричних та гібридних транспортних засобів. Мета. Обґрунтування та впровадження комплексної методології для побудови високоефективної системи контролю над технологічними операціями та виміром інформації у різних типах силових агрегатів сучасних електромобілів. Розроблена система дозволяє здійснювати оперативний синтез оптимального ефекту керування та формування керуючих впливів у режимі реального часу відповідно до визначених енергетичних та якісних критеріїв ефективності, з обов'язковим урахуванням динамічної зміни зовнішніх умов експлуатації та параметрів навколишнього середовища. Методологія. Методологічною основою даної наукової роботи є раціональне та збалансоване поєднання фундаментальних теоретичних положень і прикладних експериментальних досліджень. У роботі застосовано комплексний системний підхід до проектування інформаційно-вимірювальної системи керування, яка є інваріантною до специфіки конструктивного виконання різних силових установок електромобілів. Такий підхід забезпечує можливість оперативно й гнучко вирішувати складні завдання координації та керування робочими режимами за сукупністю якісних, енергетичних та інших експлуатаційних критеріїв. Результати. У ході дослідження отримано математично обґрунтоване оптимальне керування, яке може бути безпосередньо використане при розробці чітких логічних правил для вибору стратегії адаптивного керування транспортним засобом. Крім того, результати забезпечують надійне наукове обґрунтування ключових параметрів, робочих характеристик і функціональних зв'язків сучасних систем та окремих агрегатів електромобіля. Наукова новизна. Сформульовано та запропоновано інноваційну концепцію математичного моделювання та багатокритеріальної оптимізації аналітичних моделей складних фізичних процесів у силових установках, які критично складно формалізуються класичними методами, шляхом їх представлення та апроксимації у вигляді штучних нейронних мереж. Практична значимість. Подальший розвиток і практичне впровадження результатів цього дослідження має широкий потенціал для суттєвого вдосконалення систем адаптивного управління пасажирських та вантажних електропоїздів. Практичне використання методів нейромережевої адаптивної критики дає змогу ефективно подолати хронічну нестачу апріорної інформації про ключові параметри реального їздового циклу та мінливі зовнішні умови експлуатації, а також компенсувати низьку точність традиційних детермінованих математичних моделей.