Phương pháp mô hình mẫu áp dụng cho ôtô điện (MFC – Model Folowing Control) [6] được xây dựng theo nguyên lý điều khiển thích nghi đã được nêu ở
trên. Hình 3.3 là sơđồ khối của phương pháp này. Ở đây, Icom là dòng điện đặt tỷ lệ
với góc tăng tốc (bằng bàn đạp). ω là tốc độ góc của trục, ω sẽ tăng đột ngột khi có sự trượt giữa lốp xe và mặt đường. Mặc dù mô hình động lực học của ôtô điện rất phức tạp bao gồm các đặc điểm của lốp xe, của bề mặt đường, của các lực ma sát và lực cản không khí… nhưng nếu chúng ta định nghĩa tỷ số trượt λ thì mô hình xe
điện có thể coi như một hệ quán tính có momen quán tính quy đổi là:
J = Jω + M.r2(1-λ) (3.3) Trong phương trình (3.3), Jω, M và r tương ứng là momen quán tính của trục, khối lượng của ôtô và bán kính của lốp xe. Phương trình này có ý nghĩa rằng khi xảy ra
Hình 3.2. Các tín hiệu thực và mẫu của hệ chính xác t (time) Output ˆ y y
mẫu:
Jmodel = Jω + M.r2 (3.4)
Khi không có hiện tượng trượt, tức λ = 0, ta thấy J = Jmodel và khi này sẽ không có tín hiệu sinh ra từ bộđiều khiển MFC. Khi có hiện tượng trượt thì tốc độω tăng lên gần như lập tức trong khi tốc độ lấy ởđầu ra của mô hình mẫu là không tăng. Thông qua việc lấy sai lệch tốc độ này đưa về đầu vào của dòng điện đặt sẽ làm cho momen động cơ giảm đi một cách nhanh chóng, tốc độ Vw giảm xuống, độ trượt cũng giảm và độ bám dính được tăng lên.
Bởi vì hàm điều khiển chỉđược ứng dụng ở vùng tần số cao do sự sai lệch về tốc độ
diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn nên để điều khiển được sai lệch này, chúng ta sử dụng một bộ lọc thông cao trên đường phản hồi. Trong hoạt động thực tế, để
ngăn ngừa vấn đề offset của một khâu tích phân, người ta lắp đặt cả hai bộ lọc thông cao ở trên hai đường trước khi lấy sai lệch của tín hiệu thực và tín hiệu mẫu. Khi momen phản hồi từ khối MFC là dương, sẽ có lực sinh ra để đưa nó về không và tăng được độ bám dính của mặt đường. T I ω 1 Wheel Speed Vw K*N Torque coefficient K*Nmodel r Tire radius 1 J.s Real Vehicle body
1 Jmodel.s Model of vehicle body
K MFC gain
T2.s T2.s+1 High - pass filter 1 T1.s+1 Current controlled electric motor 1 I com
Hình 3.3. Sơđồ khối của phương pháp điều khiển theo mô hình mẫu - MFC
