Utafiti wa kitaaluma, lugha inayoeleweka

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Septemba 2026, Jumapili
VERİANLAUchapishaji huru wa sayansi
Fungua au funga menyu
...
Home / Sayansi Tumizi / Uhandisi / Uundaji wa Mfumo wa Usaidizi wa Umeme kwa Demonstrator ya Kiambatisho cha Moduli Iliyounganishwa katika Baiskeli Nyepesi Zinazotumika Kusafirisha Vifurushi Mijini
Uhandisi

Uundaji wa Mfumo wa Usaidizi wa Umeme kwa Demonstrator ya Kiambatisho cha Moduli Iliyounganishwa katika Baiskeli Nyepesi Zinazotumika Kusafirisha Vifurushi Mijini

Utafiti huu unachunguza mfumo wa usaidizi wa umeme na udhibiti wa kiambatisho cha mizigo cha moduli kilichotengenezwa ili kubadilisha baiskeli za kawaida au zenye usaidizi wa umeme kuwa vyombo vyenye uwezo mkubwa zaidi wa kubeba mizigo mijini.

10/08/2026  Veri Anla Imetazamwa mara 26
Uundaji wa Mfumo wa Usaidizi wa Umeme kwa Demonstrator ya Kiambatisho cha Moduli Iliyounganishwa katika Baiskeli Nyepesi Zinazotumika Kusafirisha Vifurushi Mijini

Utafiti huu unachunguza mfumo wa usaidizi wa umeme na udhibiti wa kiambatisho cha mizigo cha moduli kilichotengenezwa ili kubadilisha baiskeli za kawaida au baiskeli zenye usaidizi wa umeme kuwa vyombo vyenye uwezo mkubwa zaidi wa kubeba mizigo katika usafirishaji wa mijini. Wazo kuu ni kwamba moduli ya mzigo inayovutwa ijisogeze kwa motors zake za umeme kwa namna inayopunguza kadiri iwezekanavyo nguvu ya ziada ambayo mwendesha baiskeli anapaswa kutumia kwenye baiskeli, na ijirekebishe kiotomatiki kwa kuongeza kasi, kupunguza kasi na kugeuka kwa baiskeli iliyo mbele.

Mfumo unatumia motors mbili za kitovu za BLDC za 250 W, betri mbili za lithiamu-ioni za 576 Wh, load cells mbili zilizowekwa katika mekanizimu ya kuunganisha, moduli za HX711 za kukuza ishara na kubadilisha analogi kuwa dijitali, viendeshi vya motor na mikrokontroller ya STM32 NUCLEO-F030R8. Lengo kuu la udhibiti ni kuweka nguvu za kiunganishi kati ya kiambatisho na baiskeli iliyo mbele karibu na sifuri kadiri iwezekanavyo.

Baiskeli inapoanza kuvuta kiambatisho, nguvu chanya katika sehemu ya kuunganisha huonyesha kwamba usaidizi wa motor unapaswa kuongezwa. Kiambatisho kinapoanza kusukuma baiskeli iliyo mbele, amri ya motor hupunguzwa ili kujaribu kusawazisha nguvu kati ya vyombo hivyo viwili. Kwa kuwa load cells za upande wa kulia na kushoto zinatathminiwa kando, motors zote mbili pia zinaweza kudhibitiwa kwa kujitegemea. Hivyo, mfumo umeundwa kujibu si tu kuongeza na kupunguza kasi katika mstari ulionyooka, bali pia nguvu tofauti zinazotokea katika pande mbili wakati wa kugeuka.

Programu ya udhibiti imetumia muundo wa PID wenye proportional gain inayobadilika, mekanizimu ya integral anti-windup na rate limiter inayoweka kikomo cha mabadiliko ya amri ya motor kati ya mizunguko. Katika jaribio la open-loop lililofanywa bila kiambatisho cha kimakanika kwa tathmini ya awali, rise time ya 0,39 s na settling time ya 3,49 s ziliripotiwa. Hata hivyo, thamani hizi hazitokani na jaribio la barabarani la chombo halisi kinachobeba mzigo wa 200 kg; zinatathmini tabia ya awali ya algoriti ya udhibiti chini ya wasifu wa nguvu ya kiunganishi uliotengenezwa kwa bandia.

Utafiti pia ulijaribu kupokea data za sensa kwa kutumia load cells halisi za CZL635 na STM32 na kuzisafirisha kupitia muunganisho wa UART wa 115.200 baud. Data zilionyeshwa kwa STM32CubeMonitor na zana ya ufuatiliaji ya msingi wa Python iliyotengenezwa na watafiti.

Maana yake kwa Türkiye: Mifumo ya moduli ya kubeba mizigo inayotegemea baiskeli inaweza pia kuwa ya kuvutia kiufundi kwa Türkiye katika utoaji wa kilomita ya mwisho mijini, logistiki za kampasi, maeneo ya viwanda na vituo vya mijini vyenye msongamano. Hata hivyo, mfumo katika utafiti huu umetengenezwa kwa kuzingatia mfumo wa Romania na PEDELEC wa Ulaya. Katika matumizi nchini Türkiye, sheria za barabarani, uainishaji wa vyombo, vipimo vya trela, mzigo wa juu, breki, taa, usalama wa kiunganishi, nguvu ya motor na mipaka ya kasi zinapaswa kutathminiwa kando. Katika hali yake ya sasa, utafiti hautoi ushahidi wa uhalali wa kisheria, gharama halisi za uendeshaji au utendaji wa usambazaji wa kibiashara nchini Türkiye.

Tatizo kuu la utafiti ni nini?

Baiskeli za mizigo zinaweza kutoa mbadala wa usafiri wa mijini ambao huchukua nafasi ndogo kuliko magari na magari mepesi ya biashara na ambao hautoi moshi wa kutolea nje katika eneo la matumizi. Hata hivyo, kadiri kiasi cha mzigo kinavyoongezeka, nguvu ya kukanyaga inayohitajika kutoka kwa mwendesha baiskeli, hitaji la betri na vipimo vya kimwili vya chombo pia huongezeka.

Badala ya kutengeneza baiskeli mpya kabisa ya mizigo, watafiti wanatafuta suluhisho kwa kutumia kiambatisho cha moduli cha mizigo chenye usaidizi wa umeme ambacho kinaweza kuunganishwa na vyombo vilivyopo vya magurudumu mawili vinavyoendeshwa kwa pedali.

Kielelezo 1 kwenye ukurasa wa 3 wa utafiti chanzo kinaonyesha kiambatisho katika hali ya kompakt na katika hali ya kupanuliwa kikamilifu. Ujazo wa mizigo wa muundo unaweza kubadilishwa kulingana na mahitaji. Hivyo lengo ni kupunguza ujazo usiohitajika katika utoaji mdogo na kupanua eneo la kubeba kwa mizigo mikubwa zaidi.

Sifa tatu kuu za mfumo uliopendekezwa

Watafiti walilenga kufanya muundo huo utofautiane na trela za kawaida za mizigo katika mambo matatu makuu:

  • Usaidizi huru wa umeme: Kiambatisho hakitegemei motor au betri ya baiskeli ya umeme iliyo mbele.
  • Muunganisho unaonyumbulika: Inalengwa kuweza kubadilishwa kwa vyombo tofauti vinavyoendeshwa kwa pedali kupitia mekanizimu ya universal connection.
  • Ujazo wa kuhifadhi unaobadilika: Eneo la mizigo linaweza kurekebishwa kulingana na kiasi cha mzigo utakaopelekwa.

Chanzo kinataja uwezo wa kubeba hadi 200 kg kwa dhana ya kiambatisho. Hata hivyo, majaribio ya udhibiti wa umeme katika utafiti huu si jaribio la barabarani la trela halisi iliyojaa 200 kg.

Lengo la udhibiti wa usaidizi wa umeme ni nini?

Katika mantiki ya udhibiti wa mfumo, nguvu ya kiunganishi hutumiwa zaidi kuliko kasi lengwa ya moja kwa moja. Kutokea kwa nguvu ya kuvuta au kusukuma kati ya baiskeli ya mbele na trela huonyesha kwamba vyombo viwili havijasawazishwa kikamilifu kwa upande wa mienendo.

Hali bora inayolengwa na watafiti inaweza kufupishwa kama:

\[ F_{hitch}\approx0 \]

.

Ikiwa baiskeli ya mbele inavuta kiambatisho, nguvu ya kiunganishi huhesabiwa kuwa chanya na kasi ya motor ya umeme huongezwa. Ikiwa kiambatisho kinaanza kusukuma baiskeli, nguvu ya kiunganishi huwa hasi na amri ya motor hupunguzwa.

Njia hii inalenga kufanya mwendesha baiskeli ahisi mzigo wa kiambatisho kwa kiwango kidogo iwezekanavyo na kuzuia kiambatisho kusukuma baiskeli iliyo mbele bila udhibiti wakati wa breki/kupunguza kasi.

Kwa nini load cells mbili zinatumika?

Kuna load cells mbili tofauti za CZL635 upande wa kulia na kushoto wa mekanizimu ya kuunganisha. Hivyo, si nguvu ya jumla ya kuvuta pekee inayoweza kutambuliwa, bali pia tofauti ya nguvu kati ya pande mbili.

Sifa hii ni muhimu kwa udhibiti wa kugeuka. Kielelezo 4 kwenye ukurasa wa 9 wa utafiti chanzo kinaonyesha aina nne kuu za mwendo:

MwendoSensa ya kushotoSensa ya kuliaTabia ya udhibiti
Mwendo wa moja kwa moja mbele / kuvutaChanyaChanyaUsaidizi wa motor huongezwa
Baiskeli ya mbele inapunguza kasiHasiHasiAmri ya motor hupunguzwa
Kugeuka kushotoHasiChanyaMotor ya kushoto hupunguzwa, ya kulia huongezwa
Kugeuka kuliaChanyaHasiMotor ya kulia hupunguzwa, ya kushoto huongezwa

Kwa njia hii, muundo wa usaidizi wa umeme wa tofauti umeundwa ambapo motors mbili hazilazimiki kupokea amri ileile.

Verianla Live: Kutoka kutambua nguvu hadi usaidizi huru wa motor

Mchakato huu unaonyesha mnyororo wa usaidizi wa umeme uliobainishwa katika Vielelezo 3–5 na algoriti ya udhibiti ya utafiti chanzo. Muda wa uchezaji hauwakilishi muda halisi wa mzunguko wa udhibiti wa kimwili.

HatuaMaelezoChanzo
1. Nguvu ya kiunganishiLoad cells za kulia na kushoto hupima nguvu kati ya baiskeli iliyo mbele na kiambatisho.Kielelezo 3–5
2. Urekebishaji wa isharaModuli mbili za HX711 hukuza ishara za load cell na kuzibadilisha kuwa umbo la dijitali.Sehemu 2.1.3
3. Uchakataji wa data wa STM32Mikrokontroller ya NUCLEO-F030R8 huchakata njia mbili za sensa kando.Sehemu 2.1.3
4. Hitilafu ya nguvuKipimo cha kila njia hulinganishwa na set value ya nguvu sifuri.Sehemu 3.1
5. Hesabu ya PIDKp inayobadilika, integral, derivative, rate limiter na mantiki ya anti-windup huamua amri ya motor.Ukurasa 10–11
6. Amri huru za motorAmri tofauti za PWM huzalishwa kwa motor ya kulia na kushoto.Kielelezo 3 na 5
7. Kupunguza nguvuUsaidizi wa motor hubadilishwa ili kuifanya nguvu ya kiunganishi ikaribie sifuri tena.Sehemu 3.1
 

Verianla Live: Mchakato huundwa kwenye kivinjari kutoka kwenye jedwali la data za kisayansi linaloonekana; hakuna hatua ya kati ya udhibiti ambayo haipo kwenye chanzo iliyoongezwa kwenye jedwali.

Ni motors gani za umeme zinazotumika?

Kiambatisho kimetumia motors mbili za kitovu za BLDC aina ya Bafang BFSWXK36V250W255R.

Kigezo cha motorThamani ya chanzo
Voltage iliyokadiriwa36 V
Nguvu iliyokadiriwa250 W
Current iliyokadiriwa7 A
Ufanisi≥ %78
UzitoTakriban 3 kg
Kasi ya free wheel20–30 km/saa
Torque20–35 N·m

Motors za BLDC zilichaguliwa kwa sababu ya msongamano mkubwa wa nguvu, kutegemeka na uzito mdogo kwa kulinganisha. Utafiti unazingatia katika muundo wa udhibiti kwamba mwitikio wa torque unaweza kudhoofika kwa kasi kubwa ya motor kutokana na athari ya electromotive force.

Kwa nini mfumo wa betri uko kwenye kiambatisho?

Ili kiambatisho kifanye kazi na baiskeli tofauti, kimeundwa kisitegemee betri ya chombo cha mbele. Kwa hiyo kina mfumo wake wa kuhifadhi nishati.

Kila betri ya lithiamu-ioni iliyochaguliwa imewasilishwa katika chanzo kwa sifa zifuatazo:

Kigezo cha betriThamani
Voltage nominal36 V
Uwezo uliokadiriwa16 Ah
Nishati iliyokadiriwa576 Wh
Uzito3,11 kg

Muhtasari wa utafiti unasema kwamba mfumo una betri mbili za lithiamu-ioni za 576 Wh.

Load cells na moduli za HX711

Load cells mbili za CZL635 za single-point zimetumiwa kwa feedback ya nguvu.

KigezoThamani
Uwezo20 kg
Usahihi%0,05 FS
Output iliyokadiriwa1,0 ± 0,15 mV/V
Voltage ya usambazaji5 V

Ishara ya analogi ya kiwango cha chini ya load cell hukuzwa na moduli mbili tofauti za HX711 na kubadilishwa kuwa data ya dijitali.

Kwa nini STM32 ndiyo kituo cha udhibiti?

STM32 NUCLEO-F030R8 hufanya kazi kuu tatu:

  • kukusanya data kutoka load cells mbili,
  • kutuma matokeo kupitia UART kwa ajili ya kurekodi data na debugging,
  • kuendesha algoriti ya PID na kuzalisha ishara za udhibiti kwa motors mbili.

Muundo huu unawezesha kila motor kudhibitiwa kwa kujitegemea kulingana na feedback kutoka load cell ya upande wake.

Kidhibiti cha PID kinafanyaje kazi?

Lengo la udhibiti limewekwa moja kwa moja katika source code kama:

\[ F_{\mathrm{setpoint}}=0 \]

. Hitilafu ya papo hapo huhesabiwa kwa mantiki ya:

\[ e=F_{\mathrm{setpoint}}-F_{\mathrm{measured}} \]

.

Katika programu iliyoonyeshwa, muundo wa msingi wa output ya PID ni:

\[ u = K_p e + K_i I + K_d(e-e_{\mathrm{previous}}) \]

.

Hata hivyo, tofauti na PID ya kawaida yenye gain isiyobadilika, proportional gain hubadilishwa kulingana na eneo la uendeshaji wa motor.

Kigezo cha PID / udhibitiThamani ya chanzo
Kp katika amri ya chini ya motor0,8
Kp katika amri ya juu ya motor0,4
Ki0,05
Kd0,3
Kizingiti cha mpito wa Kp%80 amri ya motor
Mabadiliko ya juu ya amri katika mzunguko mmoja15
Kikomo cha juu cha integral200
Kikomo cha chini cha integral−200
Output ya udhibiti0–100

Kwa nini Kp hubadilika kulingana na kasi ya motor?

Amri ya motor inapokuwa chini ya %80, \(K_p=0,8\) ya juu zaidi hutumiwa ili kujibu haraka mabadiliko ya nguvu ya kiunganishi.

Amri ya motor inapofikia eneo la juu la uendeshaji, \(K_p=0,4\) hupunguzwa. Watafiti wanaeleza kwamba hili husaidia kupunguza marekebisho ya udhibiti yaliyo makali kupita kiasi na hatari ya oscillation motor ya BLDC inapokaribia kikomo cha electromotive force.

Rate limiter hufanya nini?

Amri ya motor inayohesabiwa na PID hairuhusiwi kubadilika bila kikomo kati ya mizunguko miwili inayofuatana ya udhibiti. Katika source code, mabadiliko ya juu katika mzunguko mmoja yamewekewa kikomo cha 15.

Mekanizimu hii inalenga kuzuia kuombwa kwa mabadiliko ya torque ya haraka kiasi ambacho motor haiwezi kuyatekeleza kimwili wakati kuna ongezeko la ghafla la hitilafu ya nguvu.

Kwa nini anti-windup inahitajika?

Amri ya motor inapofikia kikomo cha 0 au 100, kuendelea kukua bila udhibiti kwa term ya integral kunaweza kusababisha overshoot kubwa na ucheleweshaji mfumo unaporejea katika eneo la kawaida la uendeshaji.

Kwa hiyo, programu chanzo inaweka kikomo cha thamani ya integral kuwa ±200 na katika baadhi ya hali ambapo output imejaa, haiendelei kusasisha integral.

Je, torque halisi ya breki imeonyeshwa katika utafiti?

Maandishi yanaeleza kwamba nguvu ya kiunganishi inapokuwa hasi, kiambatisho kinapaswa kupunguza kasi au “brake” ili kuzuia kusukuma baiskeli iliyo mbele.

Hata hivyo, output ya motor ya function ya PID iliyoonyeshwa:

\[ 0\leq u\leq100 \]

imewekewa kikomo katika kiwango hicho. Hakuna amri hasi ya motor au amri tofauti ya breki ya regenerative/mechanical iliyoonyeshwa katika source code.

Kwa hiyo, utafiti huu haupaswi kutathminiwa kama ushahidi huru wa majaribio kwamba kiambatisho hufanya breki kwa torque hasi inayotumika kikamilifu. Tabia ambayo mantiki ya udhibiti iliyoonyeshwa inaunga mkono wazi ni kupunguza amri ya drive ya motor.

Mbinu na Matokeo

Programu ya udhibiti ilifanyiwa pre-test vipi?

Wasifu wa nguvu unaowakilisha hali halisi ulitumika kwa kidhibiti cha PID bila kutegemea kiambatisho kizima cha kimakanika. Lengo lilikuwa kutathmini tabia ya kialgoriti ya gain inayobadilika, rate limiter na mekanizimu za anti-windup katika hatua ya mapema ya maendeleo.

Chanzo kinaeleza kwamba input ya jaribio iliwakilisha nguvu za kiunganishi kati ya takriban +60 N na −50 N. Wasifu huu uliandaliwa kuwakilisha kuanza, breki na oscillations zinazoweza kutokea katika mfumo wa kuunganisha.

Chanzo kinasisitiza hasa kwamba hili linawakilisha kiwango cha chini cha mzigo na usanidi wa kompakt wa kiambatisho.

Matokeo ya utendaji wa pre-test ya PID

Kipimo cha utendajiThamani
Muda uliotumika ndani ya deadband3,00 s
Settling time3,49 s
Integral of Absolute Error703,24
Integral of Squared Error33.187,25
Integral of Time-weighted Absolute Error6459,90
Rise time0,39 s

Watafiti wanaeleza wazi kwamba vigezo hivi si mipangilio ya mwisho. Gains zilichaguliwa katika hatua ya mapema ya maendeleo ili kutoa uthabiti wa kihesabu na tabia salama ya udhibiti; zimepangwa kurekebishwa tena baada ya mfumo halisi wa closed-loop kujengwa.

Verianla Live: Matokeo ya pre-test ya mwitikio wa muda wa PID

Grafu inalinganisha vipimo vitatu vya muda vyenye kitengo kilekile. Matokeo hayakutokana na jaribio halisi la barabarani la usafirishaji wa mizigo, bali na tathmini ya awali ya open-loop control katika utafiti chanzo.

Kipimo cha utendajiMuda (s)Chanzo
Rise time0,39Jedwali 7
Muda uliotumika ndani ya deadband3,00Jedwali 7
Settling time3,49Jedwali 7
 

Verianla Live: Taswira huundwa kutoka jedwali la data za kisayansi linaloonekana; hakuna thamani ya muda ambayo haipo kwenye chanzo iliyoongezwa.

Udhibiti wa kugeuka kushoto unafanyaje kazi?

Kielelezo 5 kwenye ukurasa wa 12 wa utafiti chanzo kinaonyesha hali ya kugeuka kushoto pamoja na ishara za sensa na amri mbili za motor.

Katika kugeuka kushoto, inachukuliwa kwamba nguvu hasi hutokea upande wa kushoto wa kiunganishi na nguvu chanya upande wa kulia. Hii ina maana kwamba kiambatisho kinasukuma baiskeli upande wa kushoto huku kikivutwa na baiskeli upande wa kulia.

Kidhibiti katika hali hii:

  • hupunguza amri ya motor ya kushoto,
  • huongeza amri ya motor ya kulia.

Kwa njia hii, lengo ni kiambatisho kufuata mwelekeo wa kugeuka wa baiskeli iliyo mbele badala ya kupinga kimakanika mwendo wa kugeuka.

Ni sehemu gani ilijaribiwa kwa hardware halisi?

Watafiti walijenga kimwili prototype ya sensa–kidhibiti inayojumuisha load cells, moduli za HX711 na development board ya STM32.

Kielelezo 7 kwenye ukurasa wa 14 wa utafiti chanzo kinaonyesha jaribio halisi la uhamishaji wa data lililofanywa wakati nguvu tuli ilitumika katikati ya load cell. Ishara ya sensa ilirekodiwa kupitia STM32CubeMonitor na ilionyeshwa kwamba hatua tofauti za nguvu zinaweza kufuatiliwa katika mtiririko wa data.

Jaribio hili halithibitishi utendaji wa barabarani wa trela nzima; linathibitisha kwamba sensa na mnyororo wa mawasiliano ya serial vinafanya kazi.

Mipangilio ya mawasiliano ya UART

KigezoThamani
HSI8 MHz
Input ya PLL4 MHz
Multiplier ya PLL×12
Saa ya mfumo48 MHz
AHB / HCLK48 MHz
APB1 / PCLK148 MHz
UART baud rate115.200

Zana ya ufuatiliaji ya Python inatumika kwa lengo gani?

Watafiti walitengeneza zana rahisi ya msingi wa Python ili kufuatilia moja kwa moja kwenye kompyuta data za load cell zinazokuja kupitia muunganisho wa UART wa STM32.

Source code hufungua serial port ya COM8 kwa kasi ya 115.200 baud, hutafuta mistari yenye lebo “Load1” na hutumia buffer yenye urefu usiobadilika inayowakilisha vipimo 100 vya mwisho.

Hata hivyo, kuna kutokulingana muhimu kwa programu ndani ya chanzo: maandishi ya maelezo yanasema kwamba sehemu ya namba ya data kama “Load1: 1234 g” inatolewa, ilhali katika kipande cha code kilichochapishwa:

data.append(line_data)

mstari huongeza moja kwa moja text string kamili kwenye buffer. Code hiyo hiyo baadaye hujaribu kutekeleza:

ax.set_ylim(min(data)-10, max(data)+10)

. Kwa kuwa hakuna hatua ya parsing inayobadilisha maandishi kuwa namba katika sehemu iliyoonyeshwa, kuna hatua inayokosekana kati ya mfano wa code na tabia iliyoelezwa. Code hii haijasahihishwa kwa kukisia katika maandishi ya Verianla.

Kiwango cha sasa cha uthibitishaji wa mfumo ni kipi?

Uthibitishaji wa utafiti unapaswa kutathminiwa katika tabaka tatu tofauti:

TabakaHali katika utafiti wa sasa
Dhana ya kiambatisho cha kimakanikaImefafanuliwa kwa 3B CAD na uchambuzi wa awali wa mienendo
Sensa za kielektroniki na mawasilianoZimejaribiwa kwa prototype halisi ya STM32 + load cell
Algoriti ya PID ya udhibiti wa motorImefanyiwa tathmini ya awali ya open-loop kwa wasifu wa nguvu unaowakilisha hali halisi
Kiambatisho kamili + mzigo halisi + baiskeliHakuna jaribio la barabarani la closed-loop lililowasilishwa katika utafiti huu

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

  • Unaonyesha kwamba taarifa ya nguvu kutoka load cells mbili inaweza kutumiwa kama feedback ya udhibiti wa usaidizi wa umeme wa msingi wa STM32.
  • Unatoa usanifu unaotekelezeka wa kudhibiti motors za kulia na kushoto kwa kujitegemea kwa sensa tofauti za nguvu.
  • Unaonyesha kwamba code ya PID yenye Kp inayobadilika, rate limiter na anti-windup inaweza kuwa thabiti kihesabu chini ya inputs za nguvu zinazowakilisha hali halisi.
  • Unaonyesha kwamba data za load cell halisi zinaweza kusafirishwa kupitia STM32 kwa UART hadi kwenye kompyuta.
  • Unaonyesha kwamba mfumo wa moduli wa usaidizi wa umeme unaweza kubuniwa bila kutegemea miundombinu ya umeme ya baiskeli iliyo mbele.
  • Unatoa mbinu ya demonstrator inayounganisha moduli ya mizigo iliyo kompakt na inayopanuka pamoja na usaidizi wa umeme katika usanifu mmoja wa mfumo.

Matokeo ambayo utafiti bado haujathibitisha

  • Utendaji halisi wa kuendesha mjini na mzigo wa 200 kg haujaonyeshwa.
  • Utoshelevu wa motors mbili za 250 W chini ya mzigo wa juu na mteremko wa barabara haujathibitishwa kwa jaribio halisi la barabarani.
  • Masafa halisi ya safari au uwezo wa utoaji kwa chaji moja haujapimwa.
  • Tabia ya joto na maisha ya mizunguko ya betri katika matumizi mazito ya logistiki hayajapimwa.
  • Uthabiti wa PID katika closed-loop pamoja na kiambatisho cha kimakanika haujathibitishwa katika utafiti huu.
  • Breki ya dharura, torque hasi inayotumika ya motor au regenerative braking haijaonyeshwa kwa majaribio.
  • Uthabiti wa kugeuka haujajaribiwa kwenye chombo halisi.
  • Faida ya gharama, muda au nishati katika fleet halisi ya utoaji haijathibitishwa kwa kiasi.
  • Kukubalika kwa watumiaji na tathmini za uwanjani pamoja na kampuni za logistiki bado hazijafanywa.

Kazi ya baadaye

Watafiti wanapanga katika hatua inayofuata kurekebisha upya vigezo vya PID kwenye mfumo halisi wa closed-loop, kujaribu mfumo katika hali tofauti za matumizi na kufanya tafiti za pilot katika shughuli halisi za logistiki.

Uimara wa muda mrefu, kukubalika kwa watumiaji, akiba ya uendeshaji, ufanisi wa nishati na sifa za mifumo iliyounganishwa kwa usimamizi wa fleet pia zimeainishwa miongoni mwa mada zinazopaswa kuchunguzwa baadaye.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la utafiti asili: Development of the Electrical Assistance System for a Modular Attachment Demonstrator Integrated in Lightweight Cycles Used for Urban Parcel Transportation

Waandishi: Vlad Teodorascu; Nicolae Burnete; Levente Botond Kocsis; Irina Duma; Nicolae Vlad Burnete; Andreia Molea; Ioana Cristina Sechel.

Mpangilio wa waandishi: Mpangilio katika utafiti chanzo umehifadhiwa kama ulivyo.

Mchango sawa/mwandishi wa kwanza sawa: Hakuna tamko la uandishi wa kwanza sawa au mchango sawa katika chanzo.

Mwandishi wa mawasiliano: Vlad Teodorascu.

Taasisi:

  1. Department of Automotive Engineering and Transports, Technical University of Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, Romania.
  2. European University of Technology, European Union.

Jarida: Vehicles.

Mchapishaji: MDPI.

Juzuu / toleo / namba ya makala: 7 / 4 / 164.

DOI: 10.3390/vehicles7040164

Tarehe ya kuwasilishwa: 7 Oktoba 2025.

Tarehe ya marekebisho: 8 Desemba 2025.

Tarehe ya kukubaliwa: 11 Desemba 2025.

Tarehe ya kuchapishwa: 17 Desemba 2025.

Aina ya chanzo na mapitio ya kitaalamu: Makala ya utafiti iliyopitia mapitio ya kitaalamu.

Kiungo rasmi cha chapisho:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/164

Kiungo cha DOI:https://doi.org/10.3390/vehicles7040164

Leseni: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Utafiti ni wa ufikiaji wazi.

Ufadhili: Utafiti uliungwa mkono na Technical University of Cluj Napoca chini ya GNaC ARUT 2023 National Grant Program, kwa grant namba 25/01-07-2024.

Upatikanaji wa data: Watafiti wanaeleza kwamba michango asili imo ndani ya makala na maswali ya ziada yanaweza kuelekezwa kwa mwandishi wa mawasiliano.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kwamba hakuna mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Conceptualization N.V.B. na V.T.; research I.C.S.; software na visualization V.T.; rasimu ya kwanza V.T.; review na editing I.D., A.M., L.B.K. na N.B.; supervision N.B.; project management na funding acquisition L.B.K.

Wigo wa uthibitishaji: Uthibitishaji wa sasa wa usaidizi wa umeme katika utafiti unajumuisha prototype ya kielektroniki ya load cell–STM32, uhamishaji wa data wa UART na tathmini ya awali ya open-loop ya algoriti ya PID chini ya wasifu wa nguvu ya kiunganishi unaowakilisha hali halisi. Uthibitishaji wa closed-loop wa kuendesha kiambatisho kizima cha kimakanika pamoja na mzigo halisi na baiskeli iliyo mbele si sehemu ya matokeo ya sasa ya utafiti huu.

Masuala muhimu ya kiufundi na kihareiri ndani ya chanzo

  • Kuna usemi “urban parchment deliveries” katika sehemu ya muhtasari. Kwa kuwa kichwa, wigo na sehemu nyingine za utafiti zinahusu utoaji wa vifurushi/parcel mijini, matumizi haya ni tatizo la uhariri katika chanzo.
  • Maelezo ya code ya Python yanasema kwamba thamani ya namba ya kipimo hutolewa kutoka ujumbe wa UART kama “Load1: 1234 g”, lakini katika kipande cha code kilichoonyeshwa text line inaongezwa moja kwa moja kwenye buffer kwa data.append(line_data). Kuna hatua inayokosekana ya conversion kati ya code na uchakataji wa namba ulioelezwa.
  • Maandishi yanasema kwamba kiambatisho hufanya breki wakati nguvu hasi ya kiunganishi inatokea. Hata hivyo, katika code ya PID iliyowasilishwa amri ya motor imewekewa kikomo cha 0–100 na hakuna amri tofauti ya breki inayozalisha torque hasi ya motor iliyoonyeshwa. Kwa hiyo, active electric braking haiwezi kuthibitishwa kutokana na code ya sasa.
  • Chanzo kinawasilisha uwezo wa kubeba hadi 200 kg kama sifa ya muundo wa kiambatisho cha moduli. Jaribio la sasa la udhibiti linawakilisha wasifu wa nguvu kati ya +60 N na −50 N na kiwango cha chini cha mzigo; si jaribio la barabarani lililofanywa na mzigo halisi wa 200 kg.

Dokezo la maudhui ya kisayansi: Vigezo vya hardware, thamani za programu, mantiki ya udhibiti, vipimo vya majaribio na vikwazo katika makala hii ya Verianla vinategemea tu utafiti uliopitiwa. Vyanzo vya nje vilitumika tu kuthibitisha utambulisho wa bibliografia wa chapisho na hali ya mapitio ya kitaalamu ya jarida.


Shiriki:

Maoni huchapishwa baada ya kukaguliwa.Maoni yako yatapitia mchakato wa idhini na yataonekana yakikubaliwa.

Acha maoni

Anwani yako ya barua pepe haitachapishwa. Sehemu za lazima zimewekewa alama ya *

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy