Arka tahrikli elektrikli taşıtlar için elektronik diferansiyel sisteminin modellenmesi ve uygulanması
Modeling and implementation of an electronic differential system for rear-drive electric vehicles
- Tez No: 1021331
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alan yönlendirme, Elektrikli araçlar, Elektronik diferansiyel sistem, Sürekli mıknatıslı senkron motorlar, Field orientation, Electric vehicles, Electronic differential system, Permanent magnet synchronous motors
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrikli taşıtlarda bağımsız tahrik mimarilerinin yaygınlaşması, mekanik diferansiyel işlevinin yazılım tabanlı kontrol algoritmalarıyla gerçekleştirilmesine olanak sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, arka aksında iki bağımsız sürekli mıknatıslı senkron motor bulunan arkadan tahrikli bir elektrikli taşıt için elektronik diferansiyel sistemi modellenmiş, simülasyon ortamında incelenmiş ve masaüstü deney düzeneği üzerinde uygulanmıştır. Çalışmanın temel amacı, taşıt hızı ve direksiyon açısı girdilerine bağlı olarak sağ ve sol tahrik motorları için uygun hız referanslarının üretilmesi ve bu referansların gerçek zamanlı denetim donanımı üzerinde uygulanabilirliğinin değerlendirilmesidir. Bu kapsamda Ackermann direksiyon geometrisi, taşıt kinematiği, direnç kuvvetleri ve yük transferi etkileri dikkate alınarak elektronik diferansiyel yapısı oluşturulmuştur. Tekerlekler için hesaplanan açısal hız referansları, aktarma oranı kullanılarak arka sağ ve arka sol motor hız referanslarına dönüştürülmüştür. Motor sürücü yapısında sürekli mıknatıslı senkron motor modeli, alan yönlendirmeli kontrol yöntemi ve uzay vektör darbe genişlik modülasyonu birlikte kullanılmıştır. Geliştirilen model MATLAB/Simulink ortamında düz gidiş, sollama ve slalom manevraları altında test edilmiştir. Simülasyon sonuçları, düz gidiş koşulunda sağ ve sol motorlar için simetrik hız referanslarının üretildiğini; manevra koşullarında ise iç ve dış tekerlekler arasında beklenen hız farklarının oluştuğunu göstermiştir. Deneysel uygulamada LAUNCHXL-F28379D geliştirme kartı, iki adet BOOSTXL-DRV8301 motor sürücü kartı ve iki adet sürekli mıknatıslı senkron motor kullanılmıştır. Testler yüksüz koşullarda gerçekleştirilmiş, motor hızları enkoder geri beslemeleri ve harici takometre ölçümleriyle karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen elektronik diferansiyel sisteminin gerçek zamanlı olarak uygulanabildiğini ve temel hız referansı üretim davranışını başarılı şekilde sağladığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Independent drive systems are becoming more common in electric vehicles. These systems make it possible to perform the function of a mechanical differential by using software-based control algorithms. In this thesis, an electronic differential system is modeled for a rear-wheel-drive electric vehicle with two independent permanent magnet synchronous motors on the rear axle. The system is examined in a simulation environment and implemented on a benchtop experimental setup. The main purpose of the study is to generate suitable speed references for the right and left drive motors according to vehicle speed and steering angle inputs. Another purpose is to evaluate the applicability of these references on real-time control hardware. In this scope, the electronic differential structure is developed by considering Ackermann steering geometry, vehicle kinematics, resistance forces, and load transfer effects. The angular speed references calculated for the wheels are converted into rear right and rear left motor speed references by using the transmission ratio. In the motor drive structure, a permanent magnet synchronous motor model, field oriented control method, and space vector pulse width modulation are used together. The developed model is tested in MATLAB/Simulink under straight-line driving, overtaking, and slalom maneuvers. The simulation results show that symmetric speed references are generated for the right and left motors during straight-line driving. Under maneuvering conditions, the expected speed difference occurs between the inner and outer wheels. In the experimental stage, a LAUNCHXL-F28379D development board, two BOOSTXL-DRV8301 motor driver boards, and two permanent magnet synchronous motors are used. The tests are carried out under no-load conditions. Motor speeds are compared with encoder feedback and external tachometer measurements. The obtained results show that the proposed electronic differential system can be implemented in real time and can successfully generate the basic speed reference behavior.
Benzer Tezler
- Elektrikli bir aracın genel performans simülasyonu ve gerçeklemesi
General performance simulation and implementation of an electricvehicle
ALİ ÖZEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM YAVUZ
- Arka tekerlekten bağımsız-tahrikli elektrikli taşıtlar için savrulma dinamiği kontrol sistemi tasarımı ve analizi
Yaw stability control system design and analysis for rear wheel independent-drive electric vehicles
CELAL TAYFUR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUMİN TOLGA EMİRLER
- Hibrit enerji yönetim sistemi algoritmalarının paralel hibrit araçlarda analizi ve dinamometre testleriyle doğrulanması
Analysis of hybrid energy management system algorithms in parallel hybrid vehicles and verification with dynamometer tests
BAYRAMCAN İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELAHATTİN ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI
- Elektrikli araçlarda rejeneratif frenleme için derin öğrenme algoritması geliştirilmesi
Development of deep learning algorithm for regenerative braking in electric vehicles
ÖMER ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLYAS İSTİF
DOÇ. DR. ERKİN DİNÇMEN
- Güneş arabası yarış simülasyonu
Solar car race simulation
ONUR SERİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ORHAN ATABAY
PROF. DR. AHMET GÜNEY