Este documento describe el uso de sistemas de lógica difusa Mamdani y Sugeno para controlar un vehículo eléctrico. Se modela el vehículo y sus componentes usando simulaciones dinámicas. Los sistemas difusos toman como entrada la velocidad y torque del motor de inducción, y proveen como salida la corriente requerida. Los resultados muestran que ambos sistemas pueden controlar adecuadamente la corriente para diferentes condiciones de velocidad y torque. El sistema Sugeno es más eficiente computacionalmente, mientras

1. CONTROLADOR DE UN VEHICULO ELECTRICO UTILIZANDO LOS SISTEMAS DE INFERENCIA MAMDANI Y SUGENO Marcelo Francisco Sandoval Z., Jaime Germán Bonilla A., Eduardo Alejandro Tusa J., LucíaQuintero M. Departamento de Ingeniería Electrónica en Control Colegio Politécnico de la Universidad San Francisco de Quito Cumbayá, Quito-Ecuador

3. Modelo del auto

4. Sistemas Fuzzy Mamdani y Sugeno

5. Resultados

8. Atención, hoy el nivel de polución es alto,

9. Ancianos y niños no deben salir de casa,

10. Los que practican deportes no deben hacerlo hoy,

11. Los asmáticos deben utilizar cilindros portátiles de oxígeno,

13. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica En 1996, los primeros autos eléctricos de producción en serie, los EV1 (Electric Vehicle 1), fueron fabricados en los EUA por la General Motors, y circularon por las calles de California.

14. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica

16. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica Eran fácilmente recargables con energía eléctrica en el garage de la casa.

18. Los contratos de alquiler no fueron, pura y simplemente, renovados.

19. General Motors recuperó todos los EV1, a pesar de la oposición de sus usuarios. (en la camiseta puede leer: Salven el EV1), y después…

20. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica …DESTRUIDOS…

21. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica …TODOS ESTOS AUTOS!!!

22. MODELO DEL AUTO Descripción

23. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica MODELO DEL AUTO Descripción El HEV Dynamic Simulator de la Universidad de Illinois simula HEVs, PHEVs, and Evs El modelo simula las ecuaciones dinámicas del vehículo.

24. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica MODELO DEL AUTO Descripción Electrical Battery Model for Use in Dynamic Electric Vehicle Simulations Los modelosprevios de lead- acid battery simulabansolamenteunafuente de voltaje en serie con unaresistencia ( ambasfunciones del SOC). Se necesitaba un modelocapaz de predecir Li-ion, NiMH, and Lead-acid SOC, caracteristicas I-V, y comportamientodinamico. R. Kroezepropuso un nuevomodelo y lo verifico: Tresconstantes de tiempo Identificacion de parametros a travez de pruebas Matlab/Simulink

25. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica MODELO DEL AUTO Descripción Simulacion de manejodentro de la ciudad, y carretera

26. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica MODELO DEL AUTO Descripción Se muestran componentes adicionales del sistema de tracción, incluyendo el controlador eléctrico y el motor de inducción. Las ecuaciones dinámicas para el motor de inducción permiten alterar todos los parámetros internos: el número de polos, la resistencia de la armadura y el rotor; así también como la velocidad promedio, carga, fase, frecuencia, manejo de corriente, y torque. El controlador eléctrico para el motor de inducción es un inversor trifásico , donde el voltaje de la batería se invierte a un voltaje AC trifásico que permite el control del motor de inducción. Las corrientes trifásicas del motor de inducción son substraídas de las corrientes referenciales del controlador de campo, y los voltajes trifásicos que alimentan el motor de inducción producen las Corrientes deseadas, de esta forma controlan que el motor de inducción produzca el torque deseado Las ecuaciones dinámicas del controlador usan la velocidad angular del eje y el torque de referencia (provisto por el controlador de velocidad) para proveer las corrientes trifásicas de referencia para el inversor.

27. SISTEMAS FUZZY MAMDANI Y SUGENO

30. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Sistema de lógica difusa tipo Sugeno Las salidas son funciones de la entrada

31. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Sistema de lógica difusa tipo Mandani. Entradas: Velocidad y el torque del motor de inducción. La salida: Corriente

32. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Descripción de las variables. Velocidad

33. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Descripción de las variables. Torque La curva torque-velocidad a estudiarsees el resultado de la evaluación de un motor de inducciónmodelo E15D6 1½ HP de la compañía General Electric

34. SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Descripción de las variables. Corriente

35. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Descripción de las variables. Sistema Sugeno Corriente

36. SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Descripción de las reglas

37. RESULTADOS

38. RESULTADOS: SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Con el controlador Mandani, se puedeverque a unavelocidadcercana a los rangos de operatividad de 3450 RPM y un torque de 2 Nm resultaunabajacorriente de 0.294A, lo cuales lo esperadoporquelasbaterías se encuentran en el voltajeadecuado y no necesitan ser cargadas.

39. RESULTADOS: SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Con el controlador Sugeno, se puedeverque a unavelocidadcercana a los rangos de operatividad de 3450 RPM y un torque de 2 Nm resultaunabajacorriente de 0.294A, lo cuales lo esperadoporquelasbaterías se encuentran en el voltajeadecuado y no necesitan ser cargadas.

40. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica RESULTADOS: SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Distintos tipos de defuzzyficación Mamdani. Método Centroide Mamdani. Método Bisector

41. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica RESULTADOS: SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Distintos tipos de defuzzyficación Sugeno. Método Wtaver Sugeno. MétodoWtsum

42. CONCLUSIONES

43. CONCLUSIONES: SISTEMAS FUZZY MANDANI Y SUGENO Las características observadas entre ambos sistemas son: Controlador Sugeno Es computacionalmente eficiente. Se puede observar que el sistema funciona bien con las técnicas lineales Permite un buen análisis matemático. Salida función de las entradas Controlador Mandani Es muy intuitivo Tiene gran aceptación Se adapta bien con la interfaz humana

44. XXII Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica Gracias por su atención…