Синтез та аналіз систем енергоформуючого керування енергетично-тяговими системами електромобіля на базі bldc двигуна

Електромобільність у сучасному суспільстві стрімко розвивається, що зумовлено як постійним розвитком накопичувальних систем, так й інноваціями у сфері конструювання високоефективних електродвигунів, а також і силової електроніки. Цей розвиток вирішує численні завдання для науковців і створює нові виклики для досліджень, зокрема формування динамічних та статичних характеристик електродвигуна електромобіля і оптимізацію систем керування. Одним з передових підходів, який вирішує обидва завдання, є енергоформуюче керування, яке розділяє складну систему на підсистеми, які взаємодіють для досягнення бажаної енергетичної функції. Такий підхід забезпечує асимптотичну стійкість і оптимізує процес, спрямовуючи енергію до мінімуму.

Розглянуто основні методи керування безщітковим двигуном постійного струму (Brushless direct current - BLDC), що живиться від акумуляторної батареї.  Проведено порівняльний аналіз сучасних досліджень з оптимізації систем керування.  Здійснено синтез системи енергоформуючого керування енергетично-тяговою  системою електромобіля четвертого порядку. Застосовано підхід IDA-PBC, який дав  змогу синтезувати оптимальні структури регуляторів. Здійснено налаштування  застосовуваного  методу шляхом параметричного синтезу та розв’язання  оптимізаційної проблеми. Проведено симуляційні дослідження САК в середовищі  MATLAB/Simulink. Досліджено структури отриманих регуляторів та їхній вплив на об’єкт керування, обрано оптимальну структуру для забезпечення якісних  характеристик привода. Синтезовано структуру ФКВ, які забезпечують рух замкненої системи до заданої бажаної точки рівноваги з необхідною динамікою системи. Отримані характеристики привода забезпечують оптимальні параметри системи в динамічних та статичних режимах.