Automatinė elektrinio traukinio greičio kontrolės sistema mažinanti energijos sąnaudas

Pasaulyje sparčiai besivystant elektra varomoms transporto priemonėms atsiranda vis daugiau problemų susijusių su jų energijos sąnaudomis. Labai didelė problema šioje srityje yra elektros energijos sukaupimas ir naudojimas. Siekiama, kad būtų galima elektra varoma transporto priemone nuvažiuoti kuo didesnį atstumą su kuo mažesnėmis energijos sąnaudomis. Tam reikalingi labai talpūs akumuliatoriai ir atitinkami valdymo algoritmai. Blogai parinkti valdymo algoritmai gali be reikalo ir greitai iššvaistyti akumuliatoriuose sukauptą energijos rezervą ir sumažinti nuvažiuojamą atstumą. Šiame darbe apžvelgiami labiausiai paplitę sistemų valdymo algoritmai, tokie kaip PID reguliatorius, greičio profiliai ir neraiškioji logika. Apžvelgus kiekvieno iš jų panaudojimo atvejus mokslinėje literatūroje nutarta elektrinio traukinio greičio kontrolės sistemą mažinančią energijos sąnaudas kurti remiantis greičio profiliais. Darbe taip pat nagrinėjami įtolintų sistemų valdymo būdai Bluetooth ryšio pagalba. Darbe aprašomas tiek techninės, tiek programinės sistemos kūrimo procesas. Sukurta sistema yra automatinė, o jos inicijavimas ir duomenų rinkimas vyksta nuotoliniu būdu. Atliekant sistemos patikrinimą eksperimentiniu būdu buvo stebimas sistemos elektros energijos suvartojimas, o po to palyginamas su prieš tai buvusios sistemos energijos suvartojimu. Atlikus palyginimą nustatyta, kad naujos sistemos veikimas užtikrina tolydų elektrinio traukinio modelio judėjimą ir mažesnes energijos sąnaudas.

In the world there is rapid advance in electric vehicles and with the advance there are more and more problems associated with this industry. It is a big problem in this area with the electricity accumulation and use. The aim is to increase possibility for electric vehicles to travel the greatest possible distance with the lowest possible energy consumption. This requires a high capacity batteries and adequate control algorithms. Bad selection of control algorithms may lead to unnecessarily wasted batteries accumulated energy reserves and reduce the range of traveled distance. This paper provides an overview of the most common system control algorithms, such as PID controller, speed profiling and fuzzy logic. After review of each of these methods use cases in the scientific literature, it was decided to create automatic speed control system for electric train designed to reduce energy consumption on the basis of speed profiling. The paper also reviews wireless systems management techniques with Bluetooth. The paper describes both the hardware and the software system development processes. The developed system is automatic and the initiation and collection of data is only done remotely. The system has been experimentally tested in the power consumption and after that compared with the previous system power consumption. The comparison showed that the new system is capable to sustain fluent movements of the electric train model and can reduce energy consumption.