[1]胥杰馨,柴俊霖,董志明,等.电动轮矿车制动能量回馈系统的自适应模糊控制研究[J].机械与电子,2025,(09):33-39.
　XU Jiexin,CHAI Junlin,DONG Zhiming,et al.Research on Adaptive Fuzzy Control for Braking Energy Recovery System in Electric-drive Mining Trucks[J].Machinery & Electronics,2025,(09):33-39.
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电动轮矿车制动能量回馈系统的自适应模糊控制研究
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2025年09期
页码:
33-39
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2025-09-25

文章信息/Info

Title:
Research on Adaptive Fuzzy Control for Braking Energy Recovery System in Electric-drive Mining Trucks
文章编号:
1001-2257 ( 2025 ) 09-0033-07
作者:
胥杰馨 1 ; 柴俊霖 1 ; 董志明 2 ; 王慧明 1
1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051 ;2. 内蒙古北方重型汽车股份有限公司,内蒙古 包头 014020
Author(s):
XU Jiexin1 ;  CHAI Junlin1 ;  DONG Zhiming2 ;  WANG Huiming1
1.College of Energy and Power Engineering , Inner Mongolia University of Technology , Hohhot 010051 , China ;2.Inner Mongolia North Hauler Joint Stock Co. , Ltd. , Baotou 014020 , China
关键词:
电动轮矿车; 制动能量回馈; 混合储能系统; 自适应模糊控制; 双向 DC / DC 变换器
Keywords:
electric drive mining trucks ;  braking energy recovery ;  hybrid energy storage system ;  adaptive fuzzy control ;  bidirectional DC / DC converter
分类号:
TD634 ;TP273
文献标志码:
A
摘要:
针对电动轮矿车制动能量回馈过程中存在的动态工况适应性不足问题,设计了一种高能量密度的电池为主储能装置、高功率密度的超级电容为辅助储能装置的制动能量回馈储能系统,并提出基于自适应模糊控制的双向 DC / DC 变换器协同能量管理控制策略。利用 MATLAB 软件搭建了电池、超级电容与电机的电动汽车仿真模型,设计具有 SOC 状态感知的 Mamdani 型模糊控制器,并引入参数自整定机制优化动态响应。采用带扰动的可控直流电流源模拟负载电流变化,对储能系统在加速行驶和回馈制动 2 种模式下能量分配问题,进行了仿真分析。结果表明,混合储能系统协同工作,超级电容承担着 83.2% 的瞬态能量,电池仅承担 16.8% 的缓变分量,且电池电流动态响应延迟 <120 ms ,电池储能效率提升至 95.1% 。
Abstract:
To address the insufficient adaptability to dynamic working conditions in the braking energy feedback process of electric drive mining trucks , a regenerative braking energy storage system is designed.The system utilizes high energy density batteries as the primary energy storage component and high power density supercapacitors as the secondary energy storage element.Furthermore , a coordinated energy management control approach based on adaptive fuzzy control for bidirectional DC / DC converters is introduced.A simulation model for an electric vehicle incorporating a battery , supercapacitor , and motor was established using MATLAB.A Mamdani fuzzy controller with State of Charge awareness was designed , and a parameter self-tuning mechanism was introduced to optimize the dynamic response performance.A controllable DC current source with perturbations was utilized to simulate load current variations , enabling research and simulation analysis on energy allocation within the energy storage system during both normal driving and regenerative braking modes.Results show that battery and supercapacitor work together.The supercapacitor handles 83.2% of transient energy demands.And the battery manages 16.8% of slow varying components.The dynamic response delay of the battery current is less than 120 ms , and the energy storage efficiency of the battery is increased to 95.1%.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2025-05-29
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金资助项目( 2023LHMS05038 );内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目( JY20230062 );内蒙古自治区高等学校科学研究项目( NJZY22384 );内蒙古自治区“揭榜挂帅”项目( 2022JBGS0011 )
作者简介:胥杰馨 ( 2001- ),男,辽宁锦州人,硕士研究生,研究方向为制动能量回收再利用;柴俊霖( 1979- ),女,内蒙古呼和浩特人,副教授,研究方向为制动能量回收再利用。
更新日期/Last Update: 2025-09-29