Agro Fossil Free - Sviluppo di un controller cooperativo per trattori elettrici a trazione indipendente a doppio motore

Descrizione generale

Questo documento propone una strategia di controllo del trattore elettrico a trasmissione indipendente a doppio motore con presa di forza a controllo cooperativo (PTO) e sistemi di guida, esaminandone le caratteristiche strutturali per soddisfare i requisiti operativi sul campo. Nella modalità di funzionamento seguente, la velocità del veicolo viene presa come segnale di ingresso e la velocità del motore della presa di forza è seguita dalla velocità del veicolo in un rapporto proporzionale. Per soddisfare i requisiti durante il cambio di velocità vengono proposti quattro diversi principi del controllo della stabilità basato sulla strategia di controllo collaborativo, vale a dire, PID convenzionale a circuito chiuso, PID fuzzy adattivo e controlli PID adattivi della rete neurale fuzzy. La progettazione dell'hardware è suddivisa in moduli in base alla funzione del circuito. La progettazione del software è suddivisa in livello applicativo e software sottostante, in cui il software applicativo realizza la strategia di controllo dell'intera macchina. Il software sottostante si basa sul driver hardware dell'MC9S12XEP100 che collega il software e l'hardware del livello applicativo. Una piattaforma di test hardware-in-the-loop basata su dSPACE/DS1007 è stata creata per testare il funzionamento del controller collaborativo. I risultati mostrano che il tempo di stabilizzazione del controllo PID adattivo della rete neurale fuzzy è 0,024 s. Rispetto alle altre tre modalità di controllo, il tempo di assestamento diminuisce rispettivamente di 0,256, 0,034 e 0,028 e l'overshoot diminuisce all'1,6%. I risultati dell'analisi del luogo della radice mostrano che la stabilità del sistema è la migliore. Sotto l'intero hardware della modalità di funzionamento cooperativo della macchina nel test del circuito, il motore della PTO mantiene la velocità target fissa nella modalità di uscita a velocità fissa e la velocità della PTO nella modalità seguente ha un buon seguito alla velocità del veicolo. Il controller realizza il controllo dell'albero di uscita della potenza per tagliare tra le velocità seguenti e standard. Soddisfa inoltre il requisito del controllo cooperativo nel funzionamento del trattore elettrico a trasmissione indipendente a doppio motore.