افزایش قیمت فرآورده های نفتی و همچنین گسترش قوانین سخت گیرانه محیط زیستی سبب شده تا صنعت خودروسازی جهان دو هدف را سرلوحه فعالیت های خود قرار دهد : یکی کاهش آلاینده خودروها و دیگری کاهش مصرف سوخت. یکی از راه حل هایی که برای دستیابی به این اهداف توسط صنایع خودروسازی و هم چنین از طرف دولت ها دنبال می گردد خودروهای دورگه می باشد. در این خودروها با اضافه کردن یک موتور الکتریکی به مجموعه قوای محرکه خودرو به طرق مختلف سعی می شود تا این اهداف محقق گردد. مهمترین مسیله در طراحی خودروهای دورگه الگوریتم توزیع توان آنها می باشد که مشخص کننده نحوه استفاده از موتور احتراقی و موتور الکتریکی در نقاط مختلف عملکردی خودرو به منظور دست یابی به بهترین حالت عملکرد خودرویی، مصرف سوخت و آلاینده ها می باشد که این الگوریتم نیازمند مدل تمام اجزای قوای محرکه می باشد. در این پایان نامه مدل موتور احتراقی، مجموع موتور احتراقی و موتور الکتریکی و مجموعه کلاچ تا چرخ خودروی hondo insight به روش شناسایی سیستم ها تهیه شده است. علت اصلی استفاده از این روش مدل سازی عدم وجود اطلاعات دقیق از اجزا مختلف این خودرو و پیچیدگی بالای سیستم می باشد. مدل هایی مختلفی در شناسایی سیستم وجود دارند که با توجه به شرایط مسیله و هدف مدل سازی می توان از آنها استفاده کرد. از آنجایی که به منظور الگوبرداری خودروی مورد نظر دقت و قابلیت تفسیر و تعمیم مدل ها دارای اهمیت ویژه ای می باشد، از مدل های فازی (lolimot) به منظور مدل سازی اجزا پیچیده و از مدل های خطی به منظور مدل سازی اجزا ساده تر استفاده شده است. مدل فازی lolimot علاوه بر ویژگی های فوق از مزیت های دیگری نظیر عدم حساسیت به شرایط اولیه، آموزش سریع و شناسایی پیچیدگی سیستم برخوردار می باشد که نتایج مدل سازی اجزا مختلف این خودرو و صحه گذاری مدل ها به وسیله آزمون های انجام شده این مزیت ها را تأیید می نماید. نتایج مدل سازی اجزا مختلف این خودرو به وسیله این الگوریتم نشان داد که چگونه دورگه سازی می تواند پراکندگی نقاط عملکردی موتور احتراق داخلی یک خودرو را کاهش دهد. این همان ایده ای است که خودروهای خفیف دورگه برای بهینه سازی مصرف سوخت دنبال می کنند. یعنی مدیریت موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی بطوری که این اجزا همواره در یک نوار باریک در اطراف نقاط عملکردی بهینه خود کار کنند. البته این مدل ها دارای معایبی نیز می باشند که مهمترین آنها وابستگی آنها به تجربه کاربر و نیاز به آزمون و خطا کردن برای رسیدن به نتیجه مطلوب می باشد.

رفتار توربین گازی و سایر سیکل های وابسته به آن در زمان افت فرکانس شبکه، با عملکرد سایر تولید کننده های رایج در شبکه های برق متفاوت است و تغییر بارهای بزرگ و ناگهانی می تواند منجر به ناپایداری آن گردد. هدف این رساله، بررسی عملکرد توربین گازی در زمان افت فرکانس، ریشه یابی علت این رفتار و ارائه راه کار مناسب برای بهبود عملکرد آن در زمان افت فرکانس می باشد. علت حساسیت توربین گازی به افت فرکانس به این نکته باز می گردد که، دبی هوای عبوری از توربین گازی به سرعت آن وابسته می باشد. با افت فرکانس شبکه و در نتیجه کاهش دبی هوای عبوری از توربین، دمای کاری توربین افزایش می یابد. این مسئله سبب می گردد که مدار کنترل دما فعال گردیده و مانع از افزایش بار توربین گردد. به همین دلیل، سرعت توربین بیشتر کاهش می یابد و در نهایت سبب ناپایداری توربین می گردد. این مسئله یک مشکل ساختاری و ذاتی در توربین گازی بوده و به طراحی کنترل کننده وابسته نمی باشد و به همین دلیل راه کارهای ارائه شده برای حل این مشکل با تغییر کنترل کننده چندان موفق نبوده اند. در پژوهش حاضر، برای حل این مشکل به کارگیری تزریق بخار رخداد محور به درون محفظه در زمان افت فرکانس پیشنهاد شده است. به منظور استفاده از تزریق بخار برای کنترل بهتر فرکانس یک حلقه کنترلی به مجموعه مدارهای کنترلی توربین اضافه شده است. این حلقه که بر اساس کنترل رخداد محور توسعه داده شده است، با عبور سرعت توربین از یک محدوده مشخص فعال شده و با تزریق بخار به محفظه احتراق گاورنر را در کنترل بهتر فرکانس کمک می نماید. عملکرد این الگوریتم کنترلی جدید با استفاده از یک مدل جعبه خاکستری که برای شبیه سازی تزریق بخار توسعه داده شده است، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که حلقه کنترلی اضافه شده می تواند عملکرد گذرای توربین را با تزریق مقدار کمی بخار بهبود دهد و در نتیجه آن، توربین می تواند افت فرکانس های بزرگ تری را تحمل کند. همچنین نتایج نشان می دهد که تزریق بخار می تواند با کاهش بیشینه دما و گرادیان آن در محفظه احتراق به افزایش عمر قطعات توربین کمک نماید. برای بررسی عملکرد سیکل های وابسته به توربین گازی رفتار دو سیکل مرطوب استیگ و سیکل ترکیبی در زمان افت فرکانس مورد بررسی قرار گرفته است. این موضوع از آن جهت حائز اهمیت می باشد که این اطلاعات به بهره برداران کمک خواهد کرد که سیکل مناسب خود را با توجه به ویژگی های فرکانسی مورد انتظار خود از شبکه به درستی انتخاب نمایند. نتایج این بررسی نشان می دهد که عملکرد سیکل مرطوب به طور قابل ملاحظه ای بهتر از سیکل ترکیبی مشابه در زمان افت فرکانس می باشد.