Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Таҳияи системаи ёрии барқӣ барои демонстратори замимаи модулӣ, ки ба велосипедҳои сабук барои ҳамлу нақли бастаҳои шаҳрӣ ҳамгиро шудааст
Муҳандисӣ

Таҳияи системаи ёрии барқӣ барои демонстратори замимаи модулӣ, ки ба велосипедҳои сабук барои ҳамлу нақли бастаҳои шаҳрӣ ҳамгиро шудааст

Ин таҳқиқот системаи ёрии барқӣ ва идоракунии замимаи модулии боркашониро меомӯзад, ки барои табдил додани велосипедҳои стандартӣ ё дорои ёрии барқӣ ба воситаҳои дорои иқтидори бештари боркашонӣ дар шаҳр таҳия шудааст.

10/08/2026  Veri Anla 16 боздид
Таҳияи системаи ёрии барқӣ барои демонстратори замимаи модулӣ, ки ба велосипедҳои сабук барои ҳамлу нақли бастаҳои шаҳрӣ ҳамгиро шудааст

Ин таҳқиқот системаи ёрирасонии барқӣ ва идоракунии замимаи модулии боркашониро меомӯзад, ки барои табдил додани велосипедҳои стандартӣ ё велосипедҳои дорои ёрирасонии барқӣ ба воситаҳои дорои иқтидори бештари боркашонӣ дар ҳамлу нақли шаҳрӣ таҳия шудааст. Ғояи асосӣ аз он иборат аст, ки модули кашолашавандаи бор бо муҳаррикҳои барқии худ ҳаракат карда, қувваи иловагиеро, ки ронанда бояд ба велосипед татбиқ кунад, то ҳадди имкон кам намояд ва ба суръатгирӣ, сустшавӣ ва гардиши велосипеди пешин ба таври худкор мутобиқ шавад.

Дар система ду муҳаррики гупчагии BLDC-и 250 W, ду батареяи литий-ионии 576 Wh, ду ҳуҷайраи бор, ки дар механизми пайвасткунӣ ҷойгир шудаанд, модулҳои HX711 барои тақвияти сигнал ва табдили аналогӣ-рақамӣ, драйверҳои муҳаррик ва микроконтроллери STM32 NUCLEO-F030R8 истифода мешаванд. Ҳадафи асосии идоракунӣ нигоҳ доштани қувваҳои пайвастшавӣ байни замима ва велосипеди пешин то ҳадди имкон наздик ба сифр мебошад.

Вақте велосипед замимаро кашидан оғоз мекунад, қувваи мусбат дар нуқтаи пайваст нишон медиҳад, ки ёрии муҳаррик бояд зиёд карда шавад. Вақте замима ба тела додани велосипеди пешин оғоз мекунад, фармони муҳаррик кам карда шуда, кӯшиш мешавад қувва байни ду восита мувозинат шавад. Азбаски ҳуҷайраҳои бор дар тарафи рост ва чап алоҳида арзёбӣ мешаванд, ҳар ду муҳаррик низ метавонанд мустақилона идора шаванд. Ҳамин тавр, система на танҳо ба суръатгирӣ ва сустшавии ростхатта, балки ба қувваҳои гуногуне, ки ҳангоми гардиш дар ду тараф пайдо мешаванд, ҷавоб дода метавонад.

Дар нармафзори идоракунӣ сохтори PID истифода шудааст, ки афзоиши мутобиқшавандаи мутаносиб, механизми integral anti-windup ва rate limiter-ро дар бар мегирад, ки тағйироти фармони муҳаррикро байни даврҳо маҳдуд мекунад. Барои арзёбии ибтидоӣ дар озмоиши ҳалқаи кушода, ки мустақил аз замимаи механикӣ анҷом дода шуд, вақти болоравии 0,39 s ва вақти ҷойгиршавии 3,49 s гузориш шудааст. Бо вуҷуди ин, ин арзишҳо ба озмоиши роҳ бо воситаи воқеии борбардори 200 kg тааллуқ надоранд; онҳо рафтори ибтидоии алгоритми идоракуниро зери профили сунъӣ сохташудаи қувваи пайваст арзёбӣ мекунанд.

Дар таҳқиқот инчунин қабул кардани маълумоти сенсор бо истифода аз ҳуҷайраҳои воқеии CZL635 ва STM32 ва интиқоли онҳо тавассути пайвасти UART бо суръати 115.200 baud санҷида шудааст. Маълумот бо STM32CubeMonitor ва воситаи назоратии асосёфта ба Python, ки муҳаққиқон таҳия кардаанд, намоиш дода шудааст.

Маънояш барои Туркия: Системаҳои модулии боркашонии асосёфта ба велосипед барои таҳвили охирин километр дар шаҳр, логистикаи кампус, минтақаҳои саноатӣ ва марказҳои серодами шаҳр аз ҷиҳати техникӣ барои Туркия низ ҷолиб буда метавонанд. Бо вуҷуди ин, система дар ин таҳқиқот бо дарназардошти чаҳорчӯбаи Руминия ва PEDELEC-и Аврупо таҳия шудааст. Дар татбиқҳои Туркия қонунгузории роҳ, таснифи воситаҳои нақлиёт, андозаи прицеп, бори ҳадди аксар, тормозкунӣ, равшанидиҳӣ, амнияти пайваст, қувваи муҳаррик ва маҳдудиятҳои суръат бояд алоҳида арзёбӣ шаванд. Таҳқиқот дар ҳолати кунунӣ барои Туркия далели мутобиқати ҳуқуқӣ, хароҷоти воқеии истифода ё самаранокии тақсимоти тиҷоратиро пешниҳод намекунад.

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Велосипедҳои боркаш метавонанд дар таҳвили шаҳрӣ алтернативаи нақлиётӣ пешниҳод кунанд, ки нисбат ба автомобилҳо ва воситаҳои сабуки тиҷоратӣ ҷойи камтар мегирад ва партови маҳаллии ихроҷӣ ба вуҷуд намеорад. Бо вуҷуди ин, бо зиёд шудани ҳаҷми бор, қувваи педалие, ки ронанда бояд истифода барад, эҳтиёҷи батарея ва андозаҳои ҷисмонии восита низ зиёд мешаванд.

Муҳаққиқон барои ҳалли ин мушкил ба ҷойи сохтани велосипеди боркаши комилан нав, равиши замимаи модулии боркашонии дорои ёрирасонии барқӣ-ро пешниҳод мекунанд, ки ба воситаҳои мавҷудаи дуғилдираи педалӣ пайваст шуда метавонад.

Шакли 1 дар саҳифаи 3-и таҳқиқоти манбаъ замимаро ҳам дар ҳолати фишурда ва ҳам пурра васеъшуда нишон медиҳад. Ҳаҷми боркашонии тарҳ мувофиқи эҳтиёҷ тағйир дода мешавад. Ҳамин тавр, барои таҳвилҳои хурд кам кардани ҳаҷми нолозим ва барои борҳои калонтар васеъ кардани майдони боркашонӣ ҳадаф гирифта шудааст.

Се хусусияти асосии системаи пешниҳодшуда

Муҳаққиқон мехоҳанд тарҳ аз прицепҳои классикии боркаш дар се нуқтаи асосӣ фарқ кунад:

  • Ёрии мустақили барқӣ: Замима ба муҳаррик ё батареяи велосипеди барқии пешин вобаста нест.
  • Пайвасти чандир: Бо механизми универсалии пайвасткунӣ мутобиқ кардан ба воситаҳои гуногуни педалӣ пешбинӣ шудааст.
  • Ҳаҷми тағйирёбандаи нигаҳдорӣ: Майдони бор мувофиқи ҳаҷми бори интиқолшаванда танзим мешавад.

Дар манбаъ барои консепсияи замима иқтидори боркашонии то 200 kg зикр шудааст. Аммо озмоишҳои идоракунии барқӣ дар таҳқиқоти кунунӣ озмоиши роҳ бо прицепи физикии пурбори 200 kg нестанд.

Ҳадафи идоракунии ёрии барқӣ чист?

Дар мантиқи идоракунии система ба ҷойи суръати ҳадафи мустақим бештар қувваи пайваст истифода мешавад. Пайдо шудани қувваи кашиш ё тела байни велосипеди пешин ва прицеп нишон медиҳад, ки ду восита аз ҷиҳати динамикӣ пурра ҳамоҳанг нестанд.

Ҳолати идеалие, ки муҳаққиқон ҳадаф гирифтаанд:

\[ F_{hitch}\approx0 \]

хулоса карда мешавад.

Агар велосипеди пешин замимаро кашад, қувваи пайваст мусбат ҳисобида шуда, суръати муҳаррики барқӣ зиёд карда мешавад. Агар замима ба тела додани велосипед оғоз кунад, қувваи пайваст манфӣ мешавад ва фармони муҳаррик кам карда мешавад.

Ин равиш ҳадаф дорад, ки ронанда бори замимаро то ҳадди имкон кам эҳсос кунад ва замима ҳангоми тормозкунӣ/сустшавӣ велосипеди пешинро бе назорат тела надиҳад.

Чаро ду ҳуҷайраи бор истифода мешавад?

Дар тарафи рост ва чапи механизми пайвасткунӣ ду ҳуҷайраи ҷудогонаи CZL635 ҷойгир аст. Ҳамин тавр, на танҳо қувваи умумии кашиш, балки фарқи қувва байни ду тараф низ муайян мешавад.

Ин хусусият барои идоракунии гардиш муҳим аст. Шакли 4 дар саҳифаи 9-и таҳқиқоти манбаъ чор шакли асосии ҳаракатро нишон медиҳад:

ҲаракатСенсори чапСенсори ростРафтори идоракунӣ
Ҳаракати рост ба пеш / кашишМусбатМусбатЁрии муҳаррик зиёд мешавад
Сустшавии велосипеди пешинМанфӣМанфӣФармони муҳаррик кам мешавад
Гардиш ба чапМанфӣМусбатМуҳаррики чап кам, муҳаррики рост зиёд мешавад
Гардиш ба ростМусбатМанфӣМуҳаррики рост кам, муҳаррики чап зиёд мешавад

Бо ин роҳ сохтори дифференсиалии ёрии барқӣ ба вуҷуд оварда шудааст, ки дар он ду муҳаррик маҷбур нестанд як фармон гиранд.

Verianla Live: Аз ҳискунии қувва то ёрии мустақили муҳаррик

Ин раванд занҷири ёрии барқиро, ки дар Шаклҳои 3–5 ва алгоритми идоракунии таҳқиқоти манбаъ муайян шудааст, нишон медиҳад. Давомнокии пахш вақти воқеии даври физикии идоракуниро ифода намекунад.

МарҳилаШарҳМанбаъ
1. Қувваи пайвастҲуҷайраҳои бори рост ва чап қувваҳои байни велосипеди пешин ва замимаро чен мекунанд.Шакл 3–5
2. Шартдиҳии сигналДу модули HX711 сигналҳои ҳуҷайраи борро тақвият дода, ба шакли рақамӣ табдил медиҳанд.Бахш 2.1.3
3. Коркарди маълумоти STM32Микроконтроллери NUCLEO-F030R8 ду канали сенсорро алоҳида коркард мекунад.Бахш 2.1.3
4. Хатои қувваЧенкунии ҳар канал бо арзиши танзимии қувваи сифр муқоиса мешавад.Бахш 3.1
5. Ҳисоби PIDKp-и мутобиқшаванда, integral, derivative, rate limiter ва мантиқи anti-windup фармони муҳаррикро муайян мекунанд.Саҳифа 10–11
6. Фармонҳои мустақили муҳаррикБарои муҳаррикҳои рост ва чап фармонҳои алоҳидаи PWM тавлид мешаванд.Шакл 3 ва 5
7. Кам кардани қувваБо тағйир додани ёрии муҳаррик қувваи пайваст дубора ба сифр наздик карда мешавад.Бахш 3.1
 

Verianla Live: Раванд аз ҷадвали намоёни илмӣ дар браузер сохта мешавад; ба ҷадвал марҳилаи фосилавии идоракунӣ, ки дар манбаъ нест, илова нашудааст.

Кадом муҳаррикҳои барқӣ истифода мешаванд?

Дар замима ду муҳаррики гупчагии BLDC-и Bafang BFSWXK36V250W255R интихоб шудааст.

Параметри муҳаррикАрзиши манбаъ
Шиддати номиналӣ36 V
Қувваи номиналӣ250 W
Ҷараёни номиналӣ7 A
Самаранокӣ≥ %78
ВазнТақрибан 3 kg
Суръати чархи озод20–30 km/соат
Момент20–35 N·m

Муҳаррикҳои BLDC бо сабаби зичии баланди қувва, эътимоднокӣ ва вазни нисбатан паст интихоб шудаанд. Таҳқиқот дар тарҳи идоракунӣ ба назар мегирад, ки дар суръати баланди муҳаррик ҷавоби момент зери таъсири қувваи электромоторӣ заиф шуда метавонад.

Чаро системаи батарея дар худи замима ҷойгир аст?

Барои он ки замима бо велосипедҳои гуногун кор кунад, ба батареяи воситаи пешин вобаста набудан ҳадаф гирифта шудааст. Аз ин рӯ, он системаи нигоҳдории энергияи худро дорад.

Ҳар як батареяи литий-ионии интихобшуда дар манбаъ бо хусусиятҳои зерин дода шудааст:

Параметри батареяАрзиш
Шиддати номиналӣ36 V
Иқтидори номиналӣ16 Ah
Энергияи номиналӣ576 Wh
Вазн3,11 kg

Дар хулосаи таҳқиқот зикр шудааст, ки система ду батареяи литий-ионии 576 Wh дорад.

Ҳуҷайраҳои бор ва модулҳои HX711

Барои бозхӯрди қувва ду ҳуҷайраи бори якнуқтаи CZL635 истифода шудааст.

ПараметрАрзиш
Иқтидор20 kg
Ҳассосият%0,05 FS
Баромади номиналӣ1,0 ± 0,15 mV/V
Шиддати таъминот5 V

Сигнали аналогии сатҳи пасти ҳуҷайраи бор бо ду модули алоҳидаи HX711 тақвият дода шуда, ба маълумоти рақамӣ табдил дода мешавад.

Чаро STM32 маркази идоракунӣ аст?

STM32 NUCLEO-F030R8 се вазифаи асосиро иҷро мекунад:

  • ҷамъоварии маълумот аз ду ҳуҷайраи бор,
  • фиристодани натиҷаҳо тавассути UART барои сабти маълумот ва ислоҳи хато,
  • иҷрои алгоритми PID ва тавлиди сигналҳои идоракунӣ барои ду муҳаррик.

Ин сохтор имкон медиҳад, ки ҳар муҳаррик мувофиқи бозхӯрди гирифташуда аз ҳуҷайраи бори тарафи худ мустақилона идора шавад.

Идоракунандаи PID чӣ гуна кор мекунад?

Ҳадафи идоракунӣ дар коди манбаъ мустақиман:

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

муайян шудааст. Хатои ҷорӣ:

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

тибқи ҳамин мантиқ ҳисоб карда мешавад.

Дар нармафзори нишон додашуда сохтори асосии баромади PID:

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

мебошад.

Аммо бар хилофи PID-и классикӣ бо афзоиши собит, афзоиши мутаносиб мувофиқи минтақаи кори муҳаррик тағйир дода мешавад.

Параметри PID / идоракунӣАрзиши манбаъ
Kp дар фармони пасти муҳаррик0,8
Kp дар фармони баланди муҳаррик0,4
Ki0,05
Kd0,3
Ҳадди гузариши Kp%80 фармони муҳаррик
Тағйироти максималии фармон дар як давр15
Ҳадди болоии integral200
Ҳадди поёнии integral−200
Баромади идоракунӣ0–100

Чаро Kp мувофиқи суръати муҳаррик тағйир меёбад?

Вақте фармони муҳаррик аз %80 паст аст, \(K_p=0,8\)-и баландтар истифода мешавад, то ба тағйироти қувваи пайваст зуд ҷавоб дода шавад.

Вақте фармони муҳаррик ба минтақаи болоии кор мерасад, \(K_p=0,4\) кам карда мешавад. Муҳаққиқон шарҳ медиҳанд, ки ин ҳангоми наздик шудани муҳаррики BLDC ба маҳдудияти қувваи электромоторӣ барои кам кардани ислоҳҳои аз ҳад шадиди идоракунӣ ва хатари ларзиш кӯмак мекунад.

Rate limiter чӣ кор мекунад?

Ба фармони муҳаррике, ки PID ҳисоб мекунад, иҷозат дода намешавад, ки байни ду даври пайдарпайи идоракунӣ бе маҳдудият тағйир ёбад. Дар коди манбаъ тағйироти максималӣ дар як давр бо 15 маҳдуд шудааст.

Ин механизм ҳадаф дорад, ки ҳангоми афзоиши ногаҳонии хатои қувва тағйироти моменти аз ҷиҳати физикӣ ғайриимкон барои муҳаррик талаб карда нашавад.

Чаро anti-windup зарур аст?

Вақте фармони муҳаррик ба ҳадди 0 ё 100 мерасад, афзоиши беназорати ҳади integral метавонад ҳангоми бозгашти система ба минтақаи кори муқаррарӣ ба аз ҳад гузаштан ва таъхири калон оварда расонад.

Аз ин рӯ, нармафзори манбаъ арзиши integral-ро бо ±200 маҳдуд мекунад ва дар баъзе ҳолатҳое, ки баромад ба сершавӣ расидааст, integral-ро нав намекунад.

Оё дар таҳқиқот моменти воқеии тормоз нишон дода шудааст?

Матн мегӯяд, ки вақте қувваи пайваст манфӣ мешавад, замима бояд барои пешгирӣ аз тела додани велосипеди пешин суст шавад ё “brake” кунад.

Аммо баромади муҳаррики функсияи PID-и нишон додашуда:

\[ 0\leq u\leq100 \]

бо ҳамин фосила маҳдуд шудааст. Дар коди манбаъ фармони манфии муҳаррик ё фармони ҷудогонаи тормози регенеративӣ/механикӣ нишон дода нашудааст.

Аз ин рӯ, таҳқиқоти кунунӣ набояд ҳамчун далели мустақили таҷрибавӣ барои тормозкунии замима бо моменти фаъоли манфӣ арзёбӣ шавад. Рафторе, ки мантиқи идоракунии нишон додашуда равшан дастгирӣ мекунад, кам кардани фармони гардонандаи муҳаррик аст.

Усул ва Натиҷаҳо

Нармафзори идоракунӣ чӣ гуна пешакӣ санҷида шуд?

Мустақил аз тамоми замимаи механикӣ, ба идоракунандаи PID профили намояндагии қувва дода шудааст. Ҳадаф арзёбии рафтори алгоритмии афзоиши мутобиқшаванда, rate limiter ва механизмҳои anti-windup дар марҳилаи аввали таҳия мебошад.

Манбаъ нишон медиҳад, ки вуруди озмоиш қувваҳои пайвасти тақрибан байни +60 N ва −50 N-ро ифода мекунад. Ин профил барои ифодаи оғоз, тормозкунӣ ва ларзишҳое, ки дар системаи пайвастшавӣ ба вуҷуд омада метавонанд, омода шудааст.

Манбаъ махсусан таъкид мекунад, ки ин сатҳи пасти бор ва конфигуратсияи фишурдаи замимаро ифода мекунад.

Натиҷаҳои иҷрои пешозмоиши PID

Метрикаи иҷроАрзиш
Вақти гузаронидашуда дар deadband3,00 s
Вақти ҷойгиршавӣ3,49 s
Integral of Absolute Error703,24
Integral of Squared Error33.187,25
Integral of Time-weighted Absolute Error6459,90
Вақти болоравӣ0,39 s

Муҳаққиқон равшан мегӯянд, ки ин параметрҳо танзимоти ниҳоӣ нестанд. Афзоишҳо дар марҳилаи аввали таҳия барои таъмини устувории ададӣ ва рафтори бехатари идоракунӣ интихоб шудаанд; пас аз сохтани системаи воқеии ҳалқаи пӯшида, аз нав танзим кардани онҳо пешбинӣ шудааст.

Verianla Live: Натиҷаҳои пешозмоиши ҷавоби вақти PID

График се метрикаи вақтро бо воҳиди якхела муқоиса мекунад. Натиҷаҳо аз озмоиши роҳи боркашонии воқеӣ не, балки аз арзёбии пешакии идоракунии ҳалқаи кушода дар таҳқиқоти манбаъ гирифта шудаанд.

Метрикаи иҷроВақт (s)Манбаъ
Вақти болоравӣ0,39Ҷадвал 7
Вақти гузаронидашуда дар deadband3,00Ҷадвал 7
Вақти ҷойгиршавӣ3,49Ҷадвал 7
 

Verianla Live: Визуализатсия аз ҷадвали намоёни илмӣ сохта мешавад; арзиши вақте, ки дар манбаъ нест, илова нашудааст.

Идоракунии гардиш ба чап чӣ гуна кор мекунад?

Шакли 5 дар саҳифаи 12-и таҳқиқоти манбаъ сенарияи гардиш ба чапро бо сигналҳои сенсор ва ду фармони муҳаррик нишон медиҳад.

Дар гардиш ба чап фарз карда мешавад, ки дар тарафи чапи пайваст қувваи манфӣ ва дар тарафи рост қувваи мусбат пайдо мешавад. Ин маънои онро дорад, ки замима дар тарафи чап велосипедро тела медиҳад ва дар тарафи рост аз ҷониби велосипед кашида мешавад.

Идоракунанда дар ин ҳолат:

  • фармони муҳаррики чапро кам мекунад,
  • фармони муҳаррики ростро зиёд мекунад.

Ҳамин тавр, ҳадаф ин аст, ки замима ба ҷойи муқовимати механикӣ ба ҳаракати гардиш, самти гардиши велосипеди пешинро пайгирӣ кунад.

Кадом қисм бо таҷҳизоти воқеӣ санҷида шуд?

Муҳаққиқон прототипи сенсор–идоракунандаро, ки аз ҳуҷайраҳои бор, модулҳои HX711 ва тахтаи таҳияи STM32 иборат аст, ҷисман сохтаанд.

Шакли 7 дар саҳифаи 14-и таҳқиқоти манбаъ озмоиши воқеии интиқоли маълумотро ҳангоми татбиқи қувваи статикӣ ба маркази як ҳуҷайраи бор нишон медиҳад. Сигнали сенсор тавассути STM32CubeMonitor сабт шуда, нишон дода шудааст, ки қадамҳои гуногуни қувва дар ҷараёни маълумот пайгирӣ мешаванд.

Ин таҷриба иҷрои роҳии прицепи пурраро не, балки кори сенсор ва занҷири алоқаи пайдарпайро тасдиқ мекунад.

Танзимоти алоқаи UART

ПараметрАрзиш
HSI8 MHz
Вуруди PLL4 MHz
Зарбкунандаи PLL×12
Соати система48 MHz
AHB / HCLK48 MHz
APB1 / PCLK148 MHz
UART baud rate115.200

Воситаи назоратии Python бо кадом мақсад истифода мешавад?

Муҳаққиқон воситаи оддии асосёфта ба Python таҳия кардаанд, то маълумоти ҳуҷайраи борро, ки аз пайвасти UART-и STM32 меояд, дар компютер ба таври зинда назорат кунанд.

Коди манбаъ порти пайдарпайи COM8-ро бо суръати 115.200 baud мекушояд, сатрҳои дорои нишонаи “Load1”-ро ҷустуҷӯ мекунад ва буфери дарозии собитро барои ифодаи 100 ченаки охирин истифода мебарад.

Аммо дар ин ҷо як номувофиқии муҳими нармафзорӣ дар дохили манбаъ вуҷуд дорад: матни шарҳ мегӯяд, ки қисми ададии маълумоти монанди “Load1: 1234 g” ҷудо карда мешавад, дар ҳоле ки дар порчаи коди нашршуда:

data.append(line_data)

сатр бевосита сатри матниро ба буфер илова мекунад. Ҳамин код баъдтар кӯшиш мекунад:

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

амалро иҷро кунад. Азбаски дар порчаи нишон додашуда табдили матн ба адад вуҷуд надорад, байни намунаи код ва рафтори тавсифшуда як қадами намерасида ҳаст. Дар матни Verianla ин код бо тахмин ислоҳ карда нашудааст.

Сатҳи кунунии тасдиқи система чӣ гуна аст?

Тасдиқи таҳқиқотро бояд дар се қабати ҷудогона арзёбӣ кард:

ҚабатҲолат дар таҳқиқоти кунунӣ
Консепсияи замимаи механикӣБо 3B CAD ва таҳлилҳои динамикии пешина муайян шудааст
Сенсор ва алоқаи электронӣБо прототипи физикии STM32 + ҳуҷайраи бор санҷида шудааст
Алгоритми идоракунии муҳаррики PIDБо профили намояндагии қувва арзёбии пешакии ҳалқаи кушода анҷом дода шудааст
Замимаи пурра + бори воқеӣ + велосипедДар ин таҳқиқот озмоиши роҳи ҳалқаи пӯшида пешниҳод нашудааст

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Нишон медиҳад, ки маълумоти қувва аз ду ҳуҷайраи бор метавонад ҳамчун бозхӯрди идоракунии ёрии барқии асосёфта ба STM32 истифода шавад.
  • Меъмории амалишавандаро барои идоракунии мустақили муҳаррикҳои рост ва чап бо сенсорҳои ҷудогонаи қувва пешниҳод мекунад.
  • Нишон медиҳад, ки коди PID бо Kp-и мутобиқшаванда, rate limiter ва anti-windup метавонад зери вурудҳои намояндагии қувва аз ҷиҳати ададӣ устувор рафтор кунад.
  • Нишон медиҳад, ки маълумоти ҳуҷайраи бори воқеӣ тавассути STM32 ва UART ба компютер интиқол дода мешавад.
  • Нишон медиҳад, ки системаи модулии ёрии барқӣ метавонад мустақил аз инфрасохтори барқии велосипеди пешин тарҳрезӣ шавад.
  • Равиши demonstrator-ро пешниҳод мекунад, ки модули боркашонии фишурда ва васеъшавандаро бо ёрии барқӣ дар як меъмории система муттаҳид мекунад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот ҳанӯз исбот накардааст

  • Иҷрои воқеии шаҳрӣ бо бори 200 kg нишон дода нашудааст.
  • Кифоя будани ду муҳаррики 250 W зери бори максималӣ ва нишебии роҳ бо озмоиши воқеии роҳ тасдиқ нашудааст.
  • Масофаи воқеии ҳаракат ё иқтидори таҳвил бо як заряд чен нашудааст.
  • Рафтори гармӣ ва умри даврии батареяҳо дар истифодаи шадиди логистикӣ чен нашудааст.
  • Устувории PID дар ҳалқаи пӯшида бо замимаи механикӣ дар таҳқиқоти кунунӣ тасдиқ нашудааст.
  • Тормози изтирорӣ, моменти фаъоли манфии муҳаррик ё тормозкунии регенеративӣ таҷрибавӣ нишон дода нашудааст.
  • Устувории гардиш дар воситаи воқеӣ санҷида нашудааст.
  • Бартарии хароҷот, вақт ё энергия дар флоти воқеии таҳвил ба таври миқдорӣ тасдиқ нашудааст.
  • Қабули корбар ва арзёбиҳои саҳроӣ бо ширкатҳои логистикӣ ҳанӯз анҷом дода нашудаанд.

Кори оянда

Муҳаққиқон дар марҳилаи баъдӣ аз нав танзим кардани параметрҳои PID дар системаи воқеии ҳалқаи пӯшида, санҷидани система дар сенарияҳои гуногуни истифода ва гузаронидани озмоишҳои пилотӣ дар амалиёти воқеии логистикиро ба нақша гирифтаанд.

Устувории дарозмуддат, қабули корбар, сарфаи истифодабарӣ, самаранокии энергия ва хусусиятҳои системаи пайвастшуда барои идоракунии флот низ ҳамчун мавзӯъҳои таҳқиқоти оянда нишон дода шудаанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Development of the Electrical Assistance System for a Modular Attachment Demonstrator Integrated in Lightweight Cycles Used for Urban Parcel Transportation

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

Тартиби муаллифон: Тартиби таҳқиқоти манбаъ айнан нигоҳ дошта шудааст.

Саҳми баробар/муаллифи якуми баробар: Дар манбаъ баёнияи муаллифи якуми баробар ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Vlad Teodorascu.

Муассисаҳо:

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

Маҷалла: Vehicles.

Ношир: MDPI.

Ҷилд / шумора / рақами мақола: 7 / 4 / 164.

DOI: 10.3390/vehicles7040164

Санаи ирсол: 7 Октябр 2025.

Санаи бозбинӣ: 8 Декабр 2025.

Санаи қабул: 11 Декабр 2025.

Санаи нашр: 17 Декабр 2025.

Навъи манбаъ ва ҳакамӣ: Мақолаи таҳқиқотии ҳакамӣ.

Пайванди расмии нашр:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/164

Пайванди DOI:https://doi.org/10.3390/vehicles7040164

Литсензия: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Таҳқиқот дастрасии кушода дорад.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби Technical University of Cluj Napoca дар доираи GNaC ARUT 2023 National Grant Program бо гранти рақами 25/01-07-2024 дастгирӣ шудааст.

Дастрасии маълумот: Муҳаққиқон мегӯянд, ки саҳмҳои аслӣ дар дохили мақола мавҷуданд ва саволҳои иловагӣ метавонанд ба муаллифи масъул равона карда шаванд.

Манфиатҳои рақобатӣ: Муаллифон изҳор кардаанд, ки манфиатҳои рақобатӣ вуҷуд надоранд.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия N.V.B. ва V.T.; таҳқиқот I.C.S.; нармафзор ва визуализатсия V.T.; нусхаи аввал V.T.; бозбинӣ ва таҳрир I.D., A.M., L.B.K. ва N.B.; назорат N.B.; идоракунии лоиҳа ва дарёфти маблағ L.B.K. анҷом додааст.

Доираи тасдиқ: Тасдиқи кунунии ёрии барқӣ дар таҳқиқот аз прототипи электронии ҳуҷайраи бор–STM32, интиқоли маълумоти UART ва арзёбии пешакии ҳалқаи кушодаи алгоритми PID зери профили намояндагии қувваи пайваст иборат аст. Тасдиқи ҳаракати ҳалқаи пӯшидаи тамоми замимаи механикӣ бо бори воқеӣ ва велосипеди пешин ба натиҷаҳои кунунии ин таҳқиқот дохил намешавад.

Нуқтаҳои муҳими техникӣ ва таҳририи дохили манбаъ

  • Дар бахши хулоса ибораи “urban parchment deliveries” мавҷуд аст. Азбаски номи таҳқиқот, доира ва бахшҳои дигар таҳвили баста/parcel-и шаҳриро баррасӣ мекунанд, ин истифода мушкили таҳририи навишт дар манбаъ аст.
  • Дар шарҳи коди Python гуфта мешавад, ки аз паёмҳои UART монанди “Load1: 1234 g” арзиши ададии ченкунӣ ҷудо карда мешавад, аммо дар порчаи коди нишон додашуда сатри матн бевосита бо data.append(line_data) ба буфер илова мешавад. Байни код ва коркарди ададии тавсифшуда як қадами табдилдиҳии намерасида мавҷуд аст.
  • Матн мегӯяд, ки ҳангоми пайдо шудани қувваи манфии пайваст замима тормоз мекунад. Аммо дар коди PID-и пешниҳодшуда фармони муҳаррик дар фосилаи 0–100 маҳдуд аст ва фармони ҷудогонаи тормоз, ки моменти манфии муҳаррик тавлид кунад, нишон дода нашудааст. Аз ин рӯ, тормозкунии фаъоли барқиро аз коди кунунӣ тасдиқ кардан мумкин нест.
  • Дар манбаъ иқтидори боркашонии то 200 kg ҳамчун хусусияти тарҳи замимаи модулӣ пешниҳод шудааст. Озмоиши кунунии идоракунӣ бошад, профили намояндагии қувва байни +60 N ва −50 N ва сатҳи пасти борро ифода мекунад; ин озмоиши роҳ бо бори воқеии 200 kg нест.

Ёддошти мазмуни илмӣ: Параметрҳои таҷҳизот, арзишҳои нармафзор, мантиқи идоракунӣ, метрикаҳои озмоиш ва маҳдудиятҳо дар ин мақолаи Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда такя мекунанд. Манбаъҳои беруна танҳо барои тасдиқи шахсияти библиографии нашр ва ҳолати ҳакамии маҷалла истифода шудаанд.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо