CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN LAI PHI TUYẾN MỚI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRONG XE ĐIỆN

Phạm Thúy Ngọc; Lê Đức Thuận; Nguyễn Phú Điệp

doi:10.34238/tnu-jst.13291

CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN LAI PHI TUYẾN MỚI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRONG XE ĐIỆN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 23/07/25 Ngày hoàn thiện: 30/11/25 Ngày đăng: 30/11/25

Các tác giả

1. Phạm Thúy Ngọc , Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
2. Lê Đức Thuận, Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
3. Nguyễn Phú Điệp, Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

Bài báo này đề xuất một chiến lược điều khiển lai phi tuyến mới cho động cơ không đồng bộ sáu pha, được phát triển ứng dụng cho hệ truyền động xe điện. Cấu trúc đề xuất sử dụng điều khiển Backstepping cho vòng ngoài nhằm điều chỉnh tốc độ, trong khi vòng trong (điều khiển dòng điện) áp dụng kỹ thuật trượt bậc hai nhằm nâng cao tính ổn định và khả năng bám theo. Thuật toán siêu xoắn được tích hợp trong cả hai vòng điều khiển, giúp tăng cường khả năng khử nhiễu và tạo tín hiệu điều khiển mượt hơn, giảm thiểu hiện tượng chattering. Cấu trúc lai này giải quyết hiệu quả tính phi tuyến của động cơ không đồng bộ sáu pha, đồng thời đảm bảo hội tụ nhanh và độ chính xác cao trong việc bám tốc độ tham chiếu, đáp ứng mô-men tối ưu. Bộ điều khiển được đề xuất đảm bảo khả năng vận hành ổn định và đáng tin cậy trong nhiều điều kiện lái xe khác nhau. Tính hiệu quả của cấu trúc điều khiển đề xuất được xác minh thông qua mô phỏng trên Matlab/Simulink. Kết quả mô phỏng cho thấy cấu trúc điều khiển đề xuất đạt được đáp ứng động nhanh, bám tốc độ chính xác với sai số xác lập gần như bằng không, mô-men ổn định và điều khiển từ thông bền vững dưới nhiều điều kiện vận hành xe điện khác nhau, bao gồm các chu trình ECE-40, ECE-15 cải tiến và các kịch bản tăng tốc/giảm tốc đột ngột. Bộ điều khiển cũng thể hiện độ bền vững cao trước sự thay đổi tham số. Các kết quả này khẳng định chiến lược điều khiển được đề xuất cải thiện đáng kể tính ổn định động học và đảm bảo khả năng vận hành tin cậy cho hệ truyền động xe điện sử dụng động cơ không đồng bộ sáu pha. Nghiên cứu này mang đến một giải pháp khả thi và hiệu quả cho các ứng dụng xe điện hiệu suất cao và tạo nền tảng vững chắc cho triển khai phần cứng trong tương lai.

Từ khóa

Điều khiển Backstepping; Điều khiển trượt bậc hai; Giải thuật siêu xoắn; Động cơ không đồng bộ sáu pha; Điều khiển định hướng trường; Xe điện

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] M. K. B. Boumegouas and K. Kouzi, “A new synergetic scheme control of electric vehicle propelled by six-phase permanent magnet synchronous motor,” Adv. Electr. Electron. Eng., vol. 20, no. 1, pp. 65-76, 2022.

[2] D.-H. Park et al., “Magnetizing Inductance Estimation Method of Induction Motor for EV Traction Considering Magnetic Saturation Changes According to Current and Slip Frequency,” IEEE Trans. Magn., vol. 60, no. 9, pp.1-5, 2024.

[3] B. Gasbaoui, A. Nasri, and O. Abdelkhalek, “An Efficiency PI Speed Controller for Future Electric Vehicle in Several Topology,” Procedia Technol., vol. 22, pp. 501–508, 2016.

[4] M. I. Abdelwanis, “Optimizing the performance of six-phase induction motor-powered electric vehicles with fuzzy-PID and DTC,” Neural Comput. Appl., vol. 37, no. 16, pp. 9721- 9734, 2025.

[5] N. T. Pham, “Design of Novel STASOSM Controller for FOC Control of Dual Star Induction Motor Drives,” Int. J. Robot. Control Syst., vol. 4, no. 3, pp. 1059-1074, 2025.

[6] E. Levi, M. Jones, and D. Dujic, Electr. Multiphase Motor Drives: Model Control, CRC Press, 2020.

[7] H. Aygun and M. Aktas, “A Novel DTC Method with Efficiency Improvement of IM for EV Applications,” Eng. Technol. Appl. Sci. Res., vol. 8, no. 5, pp. 3456–3462, 2018.

[8] B. Nemouchi et al., “Fractional-based iterative learning-optimal model predictive control of speed induction motor regulation for electric vehicles application,” Electr. Eng. Electromech., vol. 5, pp. 14–19, 2024.

[9] N. T. Pham, “Speed Tracking of Field Oriented Control SPIM Drive using (BS_SOSM) Nonlinear Control Structure,” WSEAS Trans. Syst. Control, vol. 14, pp. 291–299, 2019.

[10] D. Zellouma, “Performance Improvement of Rotor Flux and Electromagnetic Torque Control in Induction Motors using the Backstepping Super-Twisting Algorithm,” J. Electr. Eng. Electron. Control Comput. Sci., vol. 9, no. 3, pp. 19–30, 2023.

[11] A. Chantoufi et al., “Direct Torque Control-Based Backstepping Speed Controller of Doubly Fed Induction Motors in Electric Vehicles; Experimental Validation,” IEEE Access, vol. 12, pp. 139758–139772, 2024.

[12] C. P. Gor, V. A. Shah, and B. Rangachar, “Fuzzy logic based dynamic performance enhancement of five phase induction motor under arbitrary open phase fault for electric vehicle,” Int. J. Emerg. Electr. Power Syst., vol. 22, no. 4, pp. 473–492, 2021.

[13] A. Mousaei, N. Rostami, and M. B. B. Sharifian, “Design a robust and optimal fuzzy logic controller to stabilize the speed of an electric vehicle in the presence of uncertainties and external disturbances,” Trans. Inst. Meas. Control, vol. 46, no. 3, pp. 482-493, 2024.

[14] R. Suganthi and K. R. Karpagam, “Dynamic performance improvement of PMSM drive using fuzzy-based adaptive control strategy for EV applications,” J. Power Electron., vol. 23, no. 3, pp. 510–521, 2023.

[15] A. Haddoun et al., “Modeling, Analysis, and Neural Network Control of an EV Electrical Differential,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 55, pp. 2286–2294, 2008.

[16] N. T. Pham and P. D. Nguyen, “A Novel Hybrid Backstepping and Fuzzy Control for Three Phase Induction Motor Drivers,” Int. J. Robot. Control Syst., vol. 5, no. 1, pp. 599-610, 2025.

[17] C. Qiao, W. Sun, and Q. Zhang, “A Hamiltonian-based Method for PMSM in Electric Vehicle Considering Iron Loss and Saturation,” Int. J. Control Autom. Syst., vol. 22, no. 8, pp. 2385–2393, 2024.

[18] F.-J. Lin et al., “Digital signal processor-based probabilistic fuzzy neural network control of in-wheel motor drive for light electric vehicle,” IET Electr. Power Appl., vol. 6, pp. 47–61, 2012.

[19] J. Derbel, Q. Ghommam, and Q. Zhu, Appl. Sliding Mode Control, Springer, 2017.

[20] Y. Shtessel, C. Edwards, L. Fridman, and A. Levant, Sliding Mode Control and Observation, Springer, 2010.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13291

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ