P I 控制之模擬與實驗結果

4.2.1 基礎 PI 之離線與線上即時模型驗證

此部分研究為電動車動力測試系統離線模擬結果，透過慣量、延遲時間、取 樣時間及扭矩限制等模塊校正，去改善與實際動力計測試系統實驗結果的誤差。

如圖 4.5 所示，為 off-line/on-line 車速追隨驗證結果。其中上圖黑色實線為需求 車速，紅色虛線為 off-line 之實際車速，藍色虛線為 on-line 之實際車速，在此行 車型態模擬中，由中間圖比較模擬結果與實驗的數據在相同的測試條件，可觀察 出 off-line 與 on-line 行車型態指定車速之平均車速誤差收斂至 0.1 km/h 之內，因 此由結果顯示模擬與實驗相吻合。之後離線模擬數據方有可靠度。

圖 4.5 Off-line/On-line 車速追隨驗證

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由圖 4.6 所示，為最佳 PI=[121,361]與基礎 PI=[80,0.05]值之平均車速誤差跟 隨時比較。其中上圖黑色實線為需求車速，藍色虛線為基礎 PI 之實際車速，紅 色虛線為最佳 PI 之實際車速，在此行車型態模擬中，由中間圖可明顯觀察出在 第一個極加速上升點有極大誤差表現，平均車速誤差來到 2 km/h，然因延遲與取 樣時間過慢關係所造成之影響。接著可明顯觀察出在第二個極加速上升點開始，

最佳 PI 値可使車輛於急加速時反應更快，主要是較大的 P 值使車速追隨反應速 度增大，並透過最佳化 I 值修正 P 值的誤差量，由第中間圖可比較模擬結果，可 觀察出基礎與最佳 PI 值之平均車速誤差最大改善為 0.35 km/h，改善效率為 33

%。由下圖發現當車速為 0 km/h 時，最佳化之 PI 值有輸出扭矩之現象，然因最 佳化 PI 值控制使馬達扭矩瞬間增大，進而車速誤差獲得快速收斂，但由於煞車 PID 值無調整，因此使車速到達指定瞬間有極大之煞力，此時最佳化驅動 PI 提 供極大扭矩快速跟上誤差，但因系統延遲與取樣時間不足，進而造成扭矩命令延 遲使車速定速震盪。

圖 4.6 最佳 PI 與 PI=[80,0.05]之車速跟隨比較(off-line)

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4.2.3 最佳化系統動態性能曲線之 PI 參數驗證

此部分研究為透過離線電動車動力測試系統模擬結果，去改善實際動力計測 試系統實驗追隨結果的誤差。透過先前 4.2.2 最佳化之 P、I 值搜尋調校，將最佳 PI 值注入實際動力計測試平台(on-line)改善實驗追隨結果的誤差，如圖 4.7 所示，

其中上圖黑色實線為需求車速，藍色虛線為基礎 PI 之實際車速，紅色虛線為最 佳 PI 之實際車速，在此行車型態模擬中，由中間圖比較模擬結果與實驗的數據 在相同的測試條件，最佳 PI 値可使車輛於急加速時反應更快，主要是較大的 P 值使車速追隨反應增大，特別在急加速而言相差特別大，然因較大的 P 値可讓追 隨車速反應更快，透過最佳化 I 值收斂 P 值的誤差量，可使最佳 PI 値與未調校 之 PI 値有明顯之差距，由中間圖比較模擬結果，可觀察出最佳 PI 與 PI=[80,0.05]

之平均車速誤差最大改善為 0.4 km/h，改善效率為 38 %之效果(與 off-line 預測改 善誤差 0.05 km/h)。由下圖發現當車速為 0 km/h 時，最佳化之 PI 值有輸出扭矩 之現象，如圖 4.8 所示，然因最佳化 PI 值控制使馬達扭矩瞬間增大，進而車速誤 差獲得快速收斂，但由於煞車 PID 值無調整，因此使車速到達指定瞬間有極大之 煞力，此時最佳化驅動 PI 提供極大扭矩快速跟上誤差，但因系統延遲與取樣時 間不足，進而造成扭矩命令延遲使車速定速震盪。

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圖 4.7 最佳 PI 與 PI=[80,0.05]之車速跟隨比較(on-line)

圖 4.8 最佳 PI 細部分析比較(on-line)

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