Особенности многоцелевых систем (окончание)

Для выделенного ранее статического режима тяги 1.3 такими командами являются применительно к схеме, со «скользящим» режимом по току якоря граничные значения «трубки» тока якоря, т. е. максимальное и минимальное значения этого тока, а также значение тока возбуждения двигателя, определяемое по статическому критерию минимизации потерь в тяговой системе. Для режима 1.4 остается только команда, определяющая величину тока возбуждения двигателя, так как силовой импульсный преобразователь в цепи якоря в этом режиме насыщен. Очевидно, что возможности оптимизации в этом режиме отсутствуют из-за ограниченности ресурсов управления. Этим объясняются, в частности, причины разделения режимов 1.3 и 1.4.

Другие примеры, характеризующие режимные подпрограммы, могут быть приведены для управления разгоном. Разделение режимов предельного и оптимального по энергетике разгона может быть произведено по переменным идентификации, сформированным из ошибки по скорости и нажатия на педаль хода. Порог (или верхний порог) ошибки по скорости и порог перемещения педали хода в слове состояния системы идентифицируют режим предельного разгона электромобиля. При этом команды на ток якоря и ток возбуждения задают максимально возможный момент на валу двигателя. Этот режимный алгоритм достаточно прост и вычисляется за весьма малый промежуток времени, что соответствует требованиям по необходимому быстродействию управления в этом режиме.

Ноль в бите порога перемещения педали тяги и единица в бите порога ошибки по скорости идентифицируют (разумеется, при соответствующих состояниях других разрядов слова состояния системы) режим оптимального разгона. На основе информации соответствующих датчиков, в частности, о перемещении педали тяги, которое задает конечную установленную водителем скорость электромобиля, и дополнительной информации из ППЗУ, например о регламентированном для заданной конечной скорости электромобиля времени разгона, вычисляются параметры оптимального по энергетике процесса разгона. При этом может быть использован алгоритм построения «квазиоптимального» управления. Возможен более простой вариант, когда после определения граничного времени tl начального ускорения и тока якоря, соответствующего этому ускорению, полученное значение тока якоря устанавливается как постоянное до конца разгона, или точнее до достижения окрестности установившегося режима, соответствующего заданной водителем скорости. После этого произойдет смена режима работы и алгоритма МПС.

В дополнение к. процедуре построения «квазиоптимального» управления возможности МПС позволяют корректировать диаграмму разгона, т. е. режимный алгоритм управления по состоянию разряженности аккумуляторной батареи. Для современных батарей при снижении их емкости повышается внутреннее сопротивление батареи, а следовательно, и потер» энергии в ней. В соответствии с этим по информации датчиков состояния батареи необходимо изменение параметра vrp. Такая текущая идентификация состояния тяговой батареи позволяет осуществить адаптивное управление в МПС при очень небольших модификациях исходных алгоритмов. Учет новых свойств создаваемых источников тока также сводится к частичной модификации режимных алгоритмов некоторых режимов.

Алгоритм, приведенный на рис. 3.17, предусматривает прерывания по изменению состояния системы.

В данном случае при любом изменении состояния системы осуществляется запрос прерывания, сбрасывается программный таймер и запускается цикл формирования команд управления. Если микропроцессорная система управления ограничивалась бы только функциями тяговой, то такой простой вид прерываний был бы достаточен. При использовании МПС для общих задач управления на электромобиле требуется введение иерархии прерываний, имея в виду, что после сигналов датчиков аварийного состояния и запросов водителя управление тяговой системой должно иметь старший уровень по отношению к другим бортовым системам.

Возможная конфигурация МПС, охватывающей основные задачи управления и информации электромобиля, показана на рис. 3.18.

Рис. 3.18. Конфигурация макропроцессорной системы управления

Ядро системы образуют центральный процессор ЦП, программный таймер ПТ, запоминающие устройства типа ПЗУ (или ППЗУ) и ОЗУ. Для рассматриваемых задач приемлема организация связей ЭВМ в виде общей шины ОШ. Внешние устройства электромобиля представлены следующим образом: тяговую систему-образуют электродвигатель М, батарея Б и контроллер К, под которым имеется в виду исполнительный блок системы управления; остальные системы отнесены к бортовым БС; ПП представляет собой информационную панель («панель приборов»), В — водитель. Информация о состоянии всех систем собирается датчиками Д и обрабатывается устройством первичной обработки УПО. Это устройство осуществляет сжатие, а также преобразование из аналоговой в цифровую и логическую форму всей поступающей от датчиков информации. Остальные блоки ИПП, ИБС, ИД, ИСС, ИТС — интерфейсные.