مقدمه

شبیه ساز موتور القایی

شبیه ساز موتور القایی

ازدیاد سرسام آور تعداد خودروها درایران وجهان،چالش هایی چو آلودگی محیط زیست و بخصوص اثرگلخانه ای حیات در کره خاکی را به دغدغه کشانده است.فرآوری ومصرف بنزین و گازوئیل باعث آلودگی شدید محیط زیست وبروز امراض صعب العلاج انسانی گردیده است.حتی پرفسور لاولاک مرگ80% انسان ها به علل ناشی از اثرات استفاده از سوخت های فسیلی راتاسال 2040 میلادی اجتناب ناپذیر پیش بینی کرده است.وانگهی نفت فلات قاره ایران است و واردات بنزین برای دولت دغدغه آفرین بوده است.علاوه براین بازده خودروهای متداول بنزینی و گازوئیلی کمتراز 20% است،بالحاظ راه بندان درکلان شهرها به ویژه تهران،بازده آنها بازهم کاهش نشان میدهد.همچنین مصرف آنها زیاد است وبافرسودگی موتور درونسوز بیشتر هم میشود ونیز هزینه وزمان تعمیر ونگهداری آنها زیاد است.راه حل ماهرانه،اختلاط قدرت و انرژی منابع مزبور است،به نحوی که بالحاظ امکانات کشور وبررسی مهندسی،خودرویی بهره ور ارائه شود.گاز طبیعی فشرده،انواع باتری های شیمیایی وآفتابی،پیل های سوختی ،خازن های سترگ وحتی نیروی عضلانی برخی ازمنابع انرژی جایگزین هستند.

درفصل اول،ابتدا مزایای خودروهای برقی مختلط بیان شده است وخودروی پریوس به عنوان مبنایی برای رساله معرفی شده است.سپسبرای کاهش مصرف سوخت ازشبکه های عصبی برای تنظیم زاویه پیش برق(آوانس)بهره گرفته شده است.

درفصل دوم ابتدا این سوال مطرح گردیده است که چرا بهتر است باتری سدیم-گوگردی رابه کار بست.ازآنجا که منابع فنی باتری مزبور کمیاب هستند،قوانین کلی حاکم برباتری ها بیان وشبیه سازی گردیده اند.

درفصل سوم  مشخصات باتری سدیم-گوگردی ونوع باتری زیرا ارائه شده اند.

درفصل چهارم دلایل وروش استفاده ازشبکه های عصبی ذکر شده اند وسپس شبکه های MLP و RBF اعمال ومقایسه شدها ند.

درفصل پنجم،نوعی روش کنترل برداری موتور القایی توسط شبکه های عصبی ارائه شده وشبیه سازی گردیده است.سپس برنامه  پیاده سازی آن توسط DSP تهیه شده است.

درفصل ششم مدل اصلاح یافته خودروی پریوس دریک مسیر شبیه سازی شده است.به علاوه بیان کدی سیستم ادار خودرو آمده است.

انواع برنامه های زیر به کار رفته اند:

-برنامه های کاربردی در m_file نرم افزارMatlab (باپسوندm مانند P7.m)

-برنامه های شبیه سازی درمحیطSimulink (باپسوندmdl)

-برنامه های محیطPSpice (باپسوندcir)

-داده های عددی خروجی برنامه ها(باپسوندtxt)

-فایل کتابخانه ای پشتیبانی زمان اجرا برای تراشهDSPهدف(باپسوندlib)

-برنامه های منبع به زبانC(باپسوندC)

-پروژه های ذخیره شده درCCS(باپسوندpjt)

-فضای کارهای ذخیره شده درCCS(باپسوندwks)

-دستورات به زبان اسمبلی(باپسوندasm)

-فایل هایی که قسمت ها رابه حافظه نگاشت میدهند(باپسوندcmd)

فهرست مطالب

چکیده       1

مقدمه           2

فصل اول:کلیات

1-1-هدف

خودروی مختلط برقی-بنزینی پریوس تویوتا نمونه ای از موفق ازخودروهای برقی مختلف است که فروش آن رشد چشم گیری داشته است.بنابراین به عنوان مبنا دراین ساله،درنظر گرفته شده است تابا اعمال تغیراتی بهینه سازی شود.

نمودار دشارژ باطری سدیم - گوگرد

نمودار دشارژ باطری سدیم – گوگرد

1-1-هدف   5

1-2-روش کار وتحقیق     6

1-3-معرفی خودروی پریوس   9

1-4-سیستم جرقه زنی    11

1-5-تعدیلات مکانیکی  15

فصل دوم:شناخت باتری ها

2-1-مقدمه

ابتدا باید به این پرسش ها پاسخ داده شود که چرا ازمیان باتری ها باتری سدیم-گوگردی انتخاب شده است وبهتر است چه میزان ازاین باتری درخودروی برقی مختلف به کاررود.باید گفت تحقق خودروی برقی مختلط،باتری هایی باشرایط زیر را ایجاب میکند:

-قیمت آنها باتوجه به مصالحات صرفه جویی مصرف سوخت نسبت به سرمایه گذاری اولیه اقتصادی باشد.

-احتمال انفجار ونشت مواد آنها کم باشد

-دارای طول عمر قابل قبولی باشند

-سنگین باحجیم نباشند

-به دفعات بتوان آن هاراشارژ ودشارژ کرد

-برای شارژ به عملیاتی چون دشارژ کامل یافتوت وقت طولانی نیاز نباشد

-ضایعات آنها محیط زیست رابه مخاطره نیندازید

2-1-مقدمه   17

2-2-مقایسه انواع مخزن های انرژی 17

2-3-محاسبه اندازه باتری      20

2-4-قوانین الکترولیز فاراده      20

2-5-قطبیدگی برق رانی   22

2-6-آحاد سنجش باتری      22

2-7-دستگاه های شارژ ازبرق شهر    25

2-8-مقاومت داخلی باتری   27

2-9-مدار معادل ساده باتری ها       28

2-10-مدل سازی ظرفیت باردهی باتری       30

2-11-مدل سازی باتی باجریان خروجی ثابت    31

2-12-شبیه سازی باتری به ازای قدرت خروجی خاص      32

2-13-مدل باتری در Simulinkا        34

فصل سوم:باتری سدیم-گوگردی

3-1-مقدمه

ابتدا به این سوال پاسخ داده میشود که چرا این نوع باتری پیشنهاد شده است.برای ساخت باتری مزبور به سدیم که ازمعادن وگوگرد که از پالایشگاه ها به وفور استخراج میشوند نیاز داریم،حال آن که درژاپن که فاقد این مواهب میباشد،این نوع باتری درحد چندین گیگا وات سرعت ساخته میشود.به علاوه همان گونه که ازجداول 2-1،2-2و2-3 برمی آید،این باتری دارای انرژی،قیمت،رانمان عمر وسبک وزنی بهتری نسبت به سایر باتری ها میباشد.

3-1-مقدمه        39

3-2-نحوه کار      41

3-3-مدل های باتری سدیم-گوگردی    44

3-4-شبیه سازی باتری سدیم-گوگردی           45

3-5-باتری زیرا           48

فصل چهارم:مدیریت باتری توسط شبکه های عصبی

4-2-نحوه اعمالی شبکه عصبی

دراینجا دستگاه وروشی برای تخمین وضع شارژ باتری توسط بازنامیی مشخصات غیرخطی با استفاده از شبکه عصبی ارائه میشود.دستگاه مشتمل است برحسگرهایی برای تعیین جریان ،ولتاژ ودمای باتری ویک شبکه عصبی،مقادیر SOC باتری توسط شبکه عصبی تخمین زده میشود.این مقادیر بامقادیری که از آزمایش تجربی حاصل شده اند مقایسه میشوند تامقدار خطا مشخص شود.اگر مقدار خطا از مقدار ازپیش تعین شده ای بیشتر باشد،شبکه عصبی به تغییر وزن واداشته میشود.

تغییرات تجربی مقاومت داخلی باطری

تغییرات تجربی مقاومت داخلی باطری

4-1-دلایل استفاده از شبکه های عصبی      52

4-2-نحوه اعمال شکبه عصبی     52

4-3-مد سازی باتری سدیم-گوگردی        57

4-4-تعیینSOC باتری توسط شکبه های عصبی        58

فصل پنجم:کنترل برداری ماشین القایی

5-10-بررسی ادوات نیمه هادی

متاسفانهIGBT درSpice تعریف نشده است وباید ازمدارهای معادل آن کمک گرفت.یک نمونه ازچنین مدار معادلی که در Matlab Help تعریف شده است درشکل 5-17 آمده است.

هنگامی که ولتاژ کلکتور امیتر مثبت وبزرگتر از Vf است وسیگنال مثبتی به گیت اعمال شود،IGBT روشن میشود.چنان چه دراین حالت ولتاژ صفر به گیت اعمال شود،IGBT خاموش میشود.اگر ولتاژ کلکتور امپتر منفی باشد،IGBT درحالت خاموشی باقی میماند.خاطرنشان میگردد که بسیاری از IGBT های تجاری به توانایی بلوکه کردن ولتاژ معکوسی راندارند.بنابراین آنها معمولا به همراه یک دیود موازی ناهمسو به کار میروند.

درمدار کنترل موتور القایی مشاهده میشود که ولتاژ 500V باحداکثر جریان200A توسط مبدل سه پایه ازاستاتور میگذرد.بنابراین کد شبیه سازی یک پایه مبدل دربرنامه P9.cir است.نتیجه حاصل درشکل5-18 ارائه شده است.

5-1-شبیه سازی ماشین های القایی      63

5-2-ضریب اعوجاج           64

5-3-روش ولت/هرتز       64

5-4-مفهوم بردار فضایی      65

5-5-مدار معادل موتورالقایی    68

5-6-راهبرد کلید زنی          71

5-7-معماری شکبه عصبی منتخب   78

5-8-شبیه سازی ونتایج آن    83

5-9-پیاده سازی سخت افزاری   85

5-10-بررسی ادوات نیمه های          88

فصل ششم:شبیه سازپریوس

6-1-توصیف مدار       91

6-2-سناریوی رانندگی    93

6-3-سیستم مدیریت انرژی     94

6- 4-نمودارهای نوسان نماها       95

فصل هفتم:نتیجه گیری وپیشنهادات

7-1-نتیجه گیری      97

7-2-پیشنهادات    98

پیوست ها      99

توصیف برنامه های به کاررفته     100

فهرست منابع فارسی   101

فهرست منابع انگلیسی   102

سایت های اطلاع رسانی    104

ABSTRACTا         105

فهرست جداول

2-1-چگالی انرژی انواع منابع ومخزن های انرژی      17

2-2-مقایسه انواع باتریهای خودروهای برقی مختلط  18

2-3-مقایسه انواع باتری های خودروهای برقی مختلط«ادامه»       18

3-1-مشخاصت نوعی بسته باتری سدیم-گوگردی     39

3-2-مشخصات یک سلول باتری سدیم-گوگردی استوانه ای      40

3-3-مشخصات نامی باتری زیرا     49

5-1-حصول بردار فضایی توسط حالت کلید زنی     67

5-2-پارامترهای الکتریکی موتورهای القایی سه فاز      71

فهرست اشکال

1-1-خودروی پریوس   9

1-2-چیدمان انتقال قدرت خودروی پریوس  10

1-3-یک مدار معادل ساده برای ایجاد جرقه     12

2-1-نمودار بلوکی دستگاه شارژ باتری توسط برق شهر  26

2-2-شارژ تمام موج باتری    26

2-3-مدا معادل ساده باتری بالحاظ رفتار دینامیکی آن       29

2-4-مدار معادل باتری در Simulinkا      34

3-1-برشی ازباتری سدیم-گوگردی استوانه ای     40

3-2-مدل ساده باتری سدیم-گوگردی    44

3-3-مدل تونن باتری سدیم-گوگردی     44

3-4-مدل اصلاح شده یک سلول باتری سدیم-گوگردی  45

3-5-واکنش های دشارژ دردوالکترود باتری زیرا    49

4-1-دستگاهی برای تخمین وضع شارژ یک باتری    54

4-2-ساختمان شبکه عصبی پیشنهادی 55

4-3-گام های آموزش درمورد استفاده درشبکه عصبی   56

4-4-گام هایی برای حصول وضع شارژ باتری توسط اعمال الگوریتم نهایی    57

4-5-پارامترهای استخراج شده باتری سدیم-گوگردی منتخب      58

4-6-مدارتعیین مشخصات باتری 59

5-1-پرکاربردترین مدار معادل ماشین القایی      63

5-2-نحوه حصول بردار فضایی کمیت مفروض سه فاز    66

5-3-کلید زنی الکتروموتور سه فاز    67

5-4-نوک بردارهای ولتاژ      68

5-5-مدارمعادل یک فاز الکتروموتور   68

5-6-مدار معادل تقریبی R-L-e موتور القایی سه فاز    71

5-7-خط سیرنوک بردار فضاییVniا      75

5-8-نمایش ترسیمی اصل کنترل جریانPWMا        76

5-9-سیگنال ولتاژ پالس که توسط نسخه ابتدایی الگوریتم کنترلی جدید تولید شده است    77

5-10-معماری شبکه عصبی   79

5-11-تقسیم صفحه مختلط به قطاع ها(سلول های وورونوی زاویه ای)       80

5-12-قسمتی ازناحیه مطلوب داخل سلول های وورونوی            81

5-13-طبقه بندی سلول مثلثی برمبنای مکان باتوجه به ناحیه      82

5-14-شبیه ساز موتور القایی    84

5-15-فهرست فایل های لازم      87

5-16-پنجره شیبه سازی سخت افزار   88

5-17-شکل IGBT ومدار معادل آن     89

5-18-پالس ولتاژ یک فاز استاتور     89

6-1-ساختار کلی نیرو محرکه پریوس    92

فهرست نمودار

1-1-فروش محصولات HEV درآمریکا شمالی     6

1-2-نقاط آوانس تطبیقی   14

2-1-مشخصه دشارژ باتری 44 آمپر ساعتی     23

2-2-وابستگی ظرفیت یک باتری نوعی به فرجه درشارژ آن    24

2-3-نمودار رانگون برای دوباتری نوعی               25

2-4-افت ولتاژ درباتری نیکل-کادمپومی    29

2-5-زمان تامین برق طبق رابطه پیوکرت   30

2-6-ولتاژ دونوع باتری برحسب بار   32

2-7-نتایج مد سازی وآزمایش تجربی   32

2-8-مدل اسزی باتری سرب-اسیدی درقبال توان خروجی ثابت   33

2-9-منحنی درشارژ نوعی(خروجی simulink)ا       35

2-10-منحنیه ای نوعی شارژ(خروجی simulink)ا     35

2-11-منحنی هیسترزیس باتری(خروجی simulink)ا        36

3-1-تغییرات تجربی مقاومت داخلی باتری    42

3-2-افزایش مقاومت داخلی باتری به علت فرسودگی     43

3-3-مقاومت داخلی زمان دشارژ باتری   46

3-4-نتایج شبیه سازی واندازه گیری سلول سدیم-گوگردی  47

3-5-دمای ناشی از استخراج پالس قدرت ازباتری سدیم-گوگردی    48

4-1-نمودار دشارژ باتری سدیم-گوگردی    58

4-2-خروجی های مدارfilo.matا      59

4-3-نمودارهای خروجی دوشبکه عصبی ومقادیر هدف    60

4-4-خروجی برنامه P6.mا       61

5-1-تغیرات گشتاور نسبت به دور دریک ماشین القایی    63

5-2-گشتاور الکتروموتور درروش ولت-هرتز             65

5-3-جریان های روتور واستاتور،د.د.د وگشتاور الکترومغناطیسی مدل فوق   84

5-4-تبدیل فوریه سریع جریان های فازی حالت دائم     84

5-5-گشتاور الکترومغناطیسی مدار فوق    85

5-6-جریان استاتور درحالت دائم    85

5-7-انرژی ارجاعی به مدار     85

6-1-فشار راننده برپدال گاز یاترمز   93

6-2-خروجی های نهای خودرو   95

 



 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان