پیاده‌سازی کنترل FUZZY موتور جت بر روی میکروکنترلر AVR

در اين اختراع، ايده بازيافت انرژي سيستم تعليق فعال در خودروهاي هيبريد الكتريكي ارائه شده است. ايده ي سيستم هاي تعليق فعال به منظور دستيابي همزمان به راحتي سفر و پايداري بالا مطرح شده است. در اين سيستم ها از عملگرهاي فعال براي اعمال نيروهاي مناسب استفاده مي شود. بكارگيري سيستم تعليق فعال در خودروهاي معمولي با مشكلاتي همراه است. اين سيستم به يك منبع ذخيره انرژي الكتريكي بزرگ نياز دارد. با توجه به وجود منبع ذخيره ي انرژي الكتريكي در خودروهاي هيبريد برقي بكارگيري سيستم تعليق فعال در آنها مناسب مي باشد. در اين خودروها انرژي مورد نياز سيستم تعليق فعال از منبع ذخيره انرژي الكتريكي خودرو تأمين مي شود. سيستم تعلق فعال در هنگام نياز مي تواند به سيستم انرژي تزريق نمايد و يا انرژي سيستم را جذب كند. با استفاده از يك سيستم بازيافت انرژي مي توان بخشي از اين انرژي جذب شده را به انرژي الكتريكي تبديل نموده و در منبع ذخيره انرژي خودرو انباشت. در اين اختراع، بخش قابل توجهي از انرژي مصرفي سيستم تعليق فعال توسط بازيافت انرژي جبران شده و در نتيجه مصرف سوخت و آلايندگي خودروي هيبريد كاهش مي يابد.

شبيه سازي سخت افزار در حلقه (HIL) براي تست يك سيستم واقعي در كنار شبيه سازي بقيه اجزاي سيستم به كار مي رود. عموما تست هاي پروازي پروسه هايي بسيار هزينه ساز و وقت گير بوده و در بعضي مواقع ممكن است به نابود شدن كل سيستم تحت تست منجر شود. بنابراين انجام تست سيستم كنترل سوخت و سيستمهاي وابسته به آن در شرايط پرواز ممكن است از لحاظ هزينه زمان و احتمال خطر بسيار مشكل زا باشد در اينجا به شبيه سازي HIL سيستم كنترل سوخت يك موتور توربين گاز هوايي پرداخته شده است. براي اين شبيه سازي از دو كامپيوتر يكي به عنوان كامپيوتر ميزبان و ديگري به عنوان كامپيوتر هدف استفاده شده است. كامپيوتر ميزبان براي مانيتورينگ سيستم و كامپيوتر هدف براي شبيه سازي زمان - واقعي استفاده مي شود. ارتباط كامپيوتر ميزبان و هدف با استفاده از پروتكل TCP/IP و ارتباط كامپيوتر هدف و كنترلر با استفاده از پروتكل RS232 صورت گرفته است. براي اين شبيه سازي از نرم افزار MATLAB و ابزار xPC-Target كمك گرفته شده است.

نرم افزار ارزيابي راحتي سفر خودرو براي ارزيابي شاخص راحتي سفر در حوزه زمان و فركانس براساس استاندارد ISO-2631 تهيه شده است. محيط نرم افزار از سه پنجره اصلي تشكيل شده است. پنجره مدل براي دريافت داده هاي مربوط به سيستم هاي دو درجه هفت درجه و هشت درجه آزادي. پنجره الگوي جاده كه خود به دو زير مجموعه حوزه زمان و فركانس تقسيم مي شود. در بخش حوزه زمان امكان تركيب الگوي ناهمواري هاي جاده با الگوي حركتي و بدست آوردن الگوي تركيبي فراهم شده است. در بخش حوزه فركانس براي تهيه چگالي تابع توان الگوي جاده از رابطه معرفي شده در استاندارد ISO-8608 و نيز الگوي تهيه شده در بخش حوزه زمان استفاده شده است. در نهايت در پنجره نتايج كاربر مي تواند نتايج بدست آمده براي وضعيت راحتي سفر (بر اساس استاندارد ISO-2631 ) و فركانس هاي طبيعي سيستم و همچنين شتاب ها و جابجايي هاي جرم معلق را مشاهده كند.

پياده سازي الگوريتم كنترلي موتور بر روي ميكروكنترلر AVR امكان تست و ارزيابي عملكرد الگوريتم هاي كنترلي مختلف و رفع عيب آنها را در محيط مجازي فراهم مي آورد. تهيه و آماده سازي اين سخت افزار قابليت انجام تست عملكردي جهت مقايسه با شبيه سازي و همچنين تهيه سيستم سخت افزار در حلقه جهت شبيه سازي زمان واقعي را ايجاد مي كند. پياده سازي الگوريتم بر روي ميكروكنترلر شامل دو بخش است: 1- تنظيم سخت افزاري ورودي و خروجي ومعرفي پورت هاي مربوط 2- پياده سازي نرم افزاري الگوريتم به صورت ماژولار جهت انجام تغييرات آسان در صورت لزوم

الگوريتم كنترلي min-max جهت كنترل عملكرد موتور توربين گاز طراحي شده است. اين الگوريتم با دريافت پارامترهاي عملكردي موتور در هر لحظه و انجام محاسبات مورد نياز مقدار سوخت مناسبرا به موتور مي رساند تا علاوه بر رعايت مودهاي كنترلي حالت پايا و گذرا محدوديت هاي فيزيكي موتور نيز رعايت شوند. با استفاده از توابع كنترلي مختلف و نيز بر پايه تحقيقات و مطالعات مستمر انجام شده در آزمايشگاه شبيه سازي و كنترل سيستم هاي دانشگاه علم و صنعت ايران كنترلر موتور توربين گاز طراحي شده و به كمك شبيه سازي هاي مختلف كامپيوتري از عملكرد ايمن آن اطمينان حاصل شده است. جهت طراحي كنترلر سوخت براي موتور سوخت مورد نياز موتور به دو قسمت سوخت حالت پايا و سوخت حالت گذرا تقسيم شده كه هر بخش از اين سوخت به وسيله حلقه هاي كنترلي مناسب تامين مي شود و در نهايت سوخت اعمالي به موتور مجموع سوخت هاي محاسبه شده در حلقه هاي پايا و گذرا مي باشد.