Contrôle Prédictif Non Linéaire Explicite pour le Contrôle de Traction des Véhicules Électriques

Cet article présente un système de contrôle de traction (TC) pour les véhicules électriques avec moteurs dans les roues, basé sur un contrôle prédictif non linéaire explicite. La loi de rétroaction, disponible à l'avance, est décrite en détail, avec sa variation pour différentes conditions de fonctionnement. Le contrôleur explicite est implémenté sur une unité de prototypage de contrôle rapide, ce qui prouve la capacité en temps réel de la stratégie, avec des temps de calcul de l'ordre de la microseconde. Ceux-ci sont significativement inférieurs au pas de temps requis pour une application TC. Ainsi, le contrôleur prédictif explicite peut fonctionner à la même fréquence qu'un simple système TC basé sur la technologie proportionnelle intégrale (PI). Des simulations de modèle à haute fidélité fournissent : 1) une comparaison de performance du contrôleur prédictif non linéaire explicite proposé (NMPC) avec un contrôleur de traction basé sur PI de référence avec planification de gain et des caractéristiques anti-windup, et 2) une comparaison de performance entre deux NMPC explicites et un NMPC implicite basé sur différents modèles internes, avec et sans prise en compte du comportement transitoire des pneus et du transfert de charge. Des résultats de tests expérimentaux sur un démonstrateur de véhicule électrique sont présentés pour l'une des formulations NMPC explicites.