并聯式混合動力汽車控制策略的研究

【摘要】： 并聯式混合動力汽車(Parallel Hybrid Electric Vehicle,簡稱PHEV)是以發(fā)動機為主,電機輔助驅動的車輛。由于其環(huán)保和節(jié)能特性,正日益受到廣泛的關注。其節(jié)能潛力的發(fā)揮程度直接與控制策略相關,因此有關控制策略的研究也成為當前的熱點問題之一。本文以某款并聯式混合動力汽車為對象,對其控制策略進行了分析研究。 論文介紹了并聯式混合動力汽車動力系統(tǒng)以及其控制系統(tǒng)的結構,并且給出了動力系統(tǒng)各部件的相關參數; 通過對整車動力系統(tǒng)特性的研究,在Matlab/Simulink環(huán)境下,建立了整車后向仿真模型,其中包括發(fā)動機、電機、電池、傳動系和汽車行駛動力學模型,為整車控制策略研究和開發(fā)提供了必要的仿真平臺; 提出了一種開關門限值控制策略——基于能耗計算的PHEV控制策略。與原先的開關門限值控制策略相比,本策略最大優(yōu)點是通過對工作點的能耗計算來劃分動力系統(tǒng)工作區(qū)域。根據工作區(qū)域劃分結果,制定相應的控制算法。再利用整車后向仿真模型對控制策略進行仿真研究,仿真結果表明,本策略提高了整車燃油經濟性; 提出了應用離散動態(tài)規(guī)劃算法求解PHEV燃油經濟性的全局最優(yōu)控制問題,以動力系統(tǒng)主要部件數學模型為基礎,編寫基于離散動態(tài)規(guī)劃算法的全局最優(yōu)控制程序,求解最優(yōu)燃油經濟性的理論值以及與其相對應的最優(yōu)控制策略,為評價控制策略和控制策略優(yōu)化提供了理論依據; 在基于dSPACE的PHEV動力系統(tǒng)試驗臺上,完成了動力系統(tǒng)的起動、發(fā)動機驅動發(fā)電和并行驅動工況的快速控制原型試驗。結果表明,所制定的控制策略能夠實現混合動力系統(tǒng)的各種工作模式,并能達到相應的效果。 論文最后總結歸納了本課題研究的結論和創(chuàng)新點,對進一步研究和探討提出了展望。 【關鍵詞】：并聯式混合動力汽車 后向仿真模型 能耗計算 控制策略 離散動態(tài)規(guī)劃 全局最優(yōu)控制 快速控制原型
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 致謝8-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 混合動力汽車控制策略的開發(fā)背景及意義14-15
• 1.2 混合動力汽車控制策略概述15-19
• 1.2.1 混合動力汽車的分類15-16
• 1.2.2 混合動力汽車控制策略研究進展16-19
• 1.3 課題來源及本文研究的主要內容19-21
• 第二章 動力系統(tǒng)特性研究與建模21-36
• 2.1 引言21-22
• 2.2 某款混合動力汽車動力系統(tǒng)22-24
• 2.3 車輛動力學建模24-25
• 2.4 混合動力系統(tǒng)建模25-35
• 2.4.1 傳動系建模25-29
• 2.4.2 發(fā)動機建模29-30
• 2.4.3 電機建模30-32
• 2.4.4 電池建模32-35
• 2.5 本章小結35-36
• 第三章 基于能耗計算的PHEV 控制策略研究36-55
• 3.1 引言36
• 3.2 基于能耗計算的 PHEV 控制策略36-49
• 3.2.1 控制策略的原理36-37
• 3.2.2 能耗計算37-48
• 3.2.3 控制算法48-49
• 3.3 仿真分析49-53
• 3.4 本章小結53-55
• 第四章 基于離散動態(tài)規(guī)劃算法的 PHEV 全局最優(yōu)控制研究55-70
• 4.1 引言55
• 4.2 離散動態(tài)規(guī)劃全局最優(yōu)控制策略55-66
• 4.2.1 PHEV 動態(tài)規(guī)劃全局最優(yōu)控制問題描述55-58
• 4.2.2 動態(tài)規(guī)劃求解過程58-65
• 4.2.3 動態(tài)規(guī)劃求解結果65-66
• 4.3 仿真驗證分析66-68
• 4.4 本章小結68-70
• 第五章 混合動力汽車控制策略的快速控制原型試驗70-79
• 5.1 引言70
• 5.2 現代控制系統(tǒng)開發(fā)技術70-72
• 5.2.1 dSPACE 簡介70-71
• 5.2.2 dSPACE-V 循環(huán)開發(fā)流程71-72
• 5.3 控制策略快速控制原型試驗72-78
• 5.3.1 快速控制原型試驗臺構成72-73
• 5.3.2 快速控制原型試驗控制模型73-78
• 5.4 本章小結78-79
• 第六章 總結與研究展望79-81
• 6.1 全文總結和創(chuàng)新點79-80
• 6.2 工作展望80-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文85-86

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