純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)仿真及控制算法優(yōu)化

【摘要】：隨著人們越來越多的關(guān)注的資源和環(huán)境，汽車工業(yè)逐漸向低碳和低排放的方向發(fā)展。純電動汽車具有能源消耗少，無尾氣排放，噪聲低等優(yōu)點，逐漸受到人們的重視。但由于其能量只能由蓄電池提供，因此要求車上各系統(tǒng)具有較高的能效?？照{(diào)系統(tǒng)作為汽車中的第二大耗能設(shè)備，其效率的高低會影響整車性能和續(xù)航里程，因此通過建立電動汽車空調(diào)模型，開發(fā)較節(jié)能的控制算法具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文以純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)為研究對象，進(jìn)行了某型號電動公交車空調(diào)系統(tǒng)的匹配，確立了空調(diào)驅(qū)動方案、制冷劑類型、壓縮機類型及關(guān)鍵數(shù)據(jù)。對空調(diào)系統(tǒng)的傳統(tǒng)開關(guān)控制方法進(jìn)行了優(yōu)化，提出使用模糊—PID復(fù)合控制方法進(jìn)行變頻控制。建立了電動空調(diào)系統(tǒng)壓縮機模型、車室熱負(fù)荷模型、熱交換模型、控制器模型以及溫度計算模塊。其中車室熱負(fù)荷模型采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)傳熱方法建立，熱交換模型模擬了空調(diào)主要熱力學(xué)過程。對基于ADVISOR的電動汽車整車模型進(jìn)行了二次開發(fā)。設(shè)計了實車實驗的數(shù)據(jù)采集程序。 最后通過實車實驗與仿真結(jié)果的對比表明同等運行條件下，所建電動空調(diào)系統(tǒng)獲得的實時車室溫度值與實際值接近，符合空調(diào)實際運行狀態(tài)；對模糊—PID復(fù)合控制方法和傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行了仿真比較，結(jié)果表明模糊—PID復(fù)合控制方法控制結(jié)果更為準(zhǔn)確，空調(diào)功耗更小，實現(xiàn)了對空調(diào)控制算法的優(yōu)化。 【關(guān)鍵詞】：模糊—PID 電動汽車 電動空調(diào) ADVISOR 建模
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72;U463.851
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 本論文研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景9-17
• 1.2.1 純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)方案的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 壓縮機的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 電動汽車空調(diào)系仿真方法的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 空調(diào)控制方法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.5 課題主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 純電動汽車空調(diào)方案設(shè)計17-27
• 2.1 驅(qū)動方案設(shè)計17-19
• 2.2 制冷劑選型19-21
• 2.3 壓縮機方案設(shè)計21-26
• 2.3.1 壓縮機類型分析21
• 2.3.2 壓縮機參數(shù)分析21-23
• 2.3.3 壓縮機額定工況計算23-24
• 2.3.4 壓縮機運行工況計算24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 汽車空調(diào)控制方法設(shè)計27-35
• 3.1 控制方法選型27-28
• 3.2 模糊控制28-33
• 3.2.1 模糊控制基本概念28-29
• 3.2.2 模糊推理方法29-31
• 3.2.3 電動空調(diào)模糊控制的設(shè)計31-33
• 3.3 PID 控制設(shè)計33-34
• 3.4 復(fù)合控制設(shè)計34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 電動空調(diào)系統(tǒng)模型建立35-68
• 4.1 車室熱負(fù)荷模型35-45
• 4.2 電動壓縮機模型45-52
• 4.3 熱交換模型52-58
• 4.4 空調(diào)控制器模型58-64
• 4.5 溫度計算模型64-66
• 4.6 數(shù)據(jù)文件設(shè)計66-67
• 4.7 本章小結(jié)67-68
• 第5章 純電動車空調(diào)實驗程序設(shè)計68-76
• 5.1 實驗程序原理介紹68-69
• 5.2 功能設(shè)計69-70
• 5.3 程序?qū)崿F(xiàn)70-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第6章 整車模型建立與實驗結(jié)果分析76-91
• 6.1 ADVISOR 純電動車模型再設(shè)計77-80
• 6.1.1 電動輔助負(fù)載模型的設(shè)計77-79
• 6.1.2 測試工況設(shè)計79-80
• 6.2 實驗對比及仿真效果分析80-83
• 6.3 控制方法對比83-90
• 6.3.1 模糊控制與模糊—PID 控制比較83-85
• 6.3.2 傳統(tǒng)控制與模糊—PID 控制比較85-90
• 6.4 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論91-92
• 參考文獻(xiàn)92-95
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單95-96
• 致謝96-97

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