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研究生:陳世龍
論文名稱:混成機車動力系統省能動態規劃與硬體嵌入式即時模擬
指導教授:洪哲文洪哲文引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:動力分配控制器省能動態規劃硬體嵌入式即時模擬混成機車
外文關鍵詞:power split controllerhardware-in-the-loop
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本論文針對混成電動機車(hybrid electric scooter)的動力分配控制(power split control,PSC)之規則庫控制策略(rule-based control algorithm),利用最佳化原理中的動態規劃法(dynamic programming,DP)評估與改進,並搭配硬體嵌入式(hardware-in-the-loop,HIL)即時模擬驗證其效果。
由於規則庫控制策略是直觀的分析物理性能基線(baseline)以設計控制庫法則,因此需要一個較客觀的標準來評量其效果,最佳化不僅可以提供客觀的標準,還可透過謹慎的分析最佳化後所得的各項數據或利用類神經網路(neural network)調整規則庫之參數,增進機車在能量消耗上的性能表現。由於混成電動機車動力系統的非線性與複雜度,很難使用解析的方法去求得機車動力系統的最小耗能解,於是我們挑選動態規劃法來進行機車動力系統的最佳化求解。動態規劃法具有適合時變或非線性系統的優點,並可搭配強大的電腦使用。另外,在資訊工業發達的年代,面對產業結構的轉變與下一波機車工業在新世代機車研發上的競爭,如何加速控制器的研發速度與機車實體測試的成本,硬體嵌入式即時模擬系統可以達成這個目標。本論文使用Motorola公司設計製造之MC68376晶片組,搭配MathWorks公司所研發之xPC即時模擬套件,來實現硬體嵌入式即時模擬,並評估其效果。在未來混成電動機車PSC之研發上,HIL裝置將扮演更重要的角色。
摘要………………………………………………………………………I
誌謝……………………………………………………………………II
目錄……………………………………………………………………III
表目錄…………………………………………………………………V
圖目錄…………………………………………………………………VI
符號列表………………………………………………………………IX
第一章? 緒論
1.1 引言……………………………………………………………1
1.2 研究目的………………………………………………………2
1.3研究方法………………………………………………………3
1.4文獻回顧………………………………………………………4
第二章? 混成車輛動態
2.1行車型態………………………………………………………7
2.2機車規格與架構………………………………………………7
2.3機車模式的建立………………………………………………8
2.4駕駛人模式……………………………………………………9
2.5電池模式………………………………………………………9
2.6動力分配控制器模式…………………………………………10
2.7車體動態模式……………………………………………… 11
2.8引擎動態模式…………………………………………………11
2.9馬達動態模式…………………………………………………15
第三章? 動力匹配控制策略
3.1規則庫控制器的設計…………………………………………16
3.2規則庫控制策略法則………………………………………17
3.3動力系統最佳化問題…………………………………………21
3.4動力系統最佳化問題求解……………………………………24
第四章? 硬體嵌入式即時模擬
4.1虛擬機車動態即時模擬………………………………………26
4.2 MC68376晶片……………………………………………27
4.3圖形化S-function……………………………………………27
第五章? 結果與討論
5.1動力系統之耗能最佳化………………………………………29
5.2 MC68376晶片與Simulink之整X…………………………30
5.3機車動態即時模擬……………………………………………30
第六章? 結論與未來工作
6.1結論…………………………………………………………33
6.2未來建議工作………………………………………………34
參考文獻……………………………………………………………35
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