液壓混合動力汽車虛擬實驗平臺的研究

【摘要】：如今隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,能源的消耗與生態(tài)環(huán)境的破壞是隨之而來需要面對的問題。因此當(dāng)今很多汽車廠都在積極研發(fā)生產(chǎn)新能源汽車,并且政府也大力推行相關(guān)政策。而液壓混合動力技術(shù)由于其高功率密度的特點,適用于使用在頻繁啟動和停止,中重型負(fù)載的工程機械或城市公交車上。 在實際的測試平臺實驗過程中,會因為不斷的改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu),軟件系統(tǒng)而耗費大量資金投入與時間的消耗,然而如果能在真實實驗之前,在虛擬實驗平臺上匹配好一切參數(shù)進(jìn)行完全仿真,則會極大減少實驗成本,節(jié)約時間。 本論文以現(xiàn)有液壓混合動力實驗平臺為基礎(chǔ),對核心元件如蓄能器,二次元件等創(chuàng)建了數(shù)學(xué)模型,通過使用AMESim軟件對液壓混合動力汽車進(jìn)行了物理結(jié)構(gòu)建模,并通過HCD庫對液壓閥體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)化的搭建,使其更接近于實際情況。 為了保證實驗臺能準(zhǔn)確的完成制動過程中充能與驅(qū)動過程中放能,提出了相應(yīng)的控制策略。 首先實驗平臺的控制程序由LabVIEW軟件編寫,之后將AMESim和LabVIEW進(jìn)行聯(lián)合仿真并搭建虛擬實驗平臺。通過多次仿真測試,與實際平臺測試結(jié)果進(jìn)行對比,分別做了汽車在制動工況下飛輪不同轉(zhuǎn)速、蓄能器不同初始充氣壓力、蓄能器不同容積的實驗。最終仿真測試結(jié)果與實際試驗臺測試結(jié)果基本吻合,驗證了虛擬實驗平臺的可行性,為以后在虛擬實驗平臺上更細(xì)致的設(shè)定參數(shù),搭建模型打下了好的基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：液壓混合動力汽車 AMESim&LabVIEW 聯(lián)合仿真 邏輯門限 燃油經(jīng)濟(jì)性能量控制策略
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本課題研究的背景及目的意義10
• 1.2 混合動力汽車的分類10-14
• 1.2.1 飛輪儲能系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 油電混合動力汽車12-13
• 1.2.3 油液混合動力汽車13-14
• 1.3 虛擬實驗平臺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 液壓混合動力車輛數(shù)學(xué)模型建立18-36
• 2.1 液壓混合動力汽車的結(jié)構(gòu)分類18-21
• 2.1.1 串聯(lián)式液壓混合動力車輛18-19
• 2.1.2 并聯(lián)式液壓混合動力車輛19
• 2.1.3 混聯(lián)式液壓混合動力車輛19-21
• 2.2 液壓混合動力試驗臺的結(jié)構(gòu)21-23
• 2.2.1 液壓混合動力試驗臺的工作原理21-22
• 2.2.2 液壓系統(tǒng)的工作原理22-23
• 2.3 實驗臺關(guān)鍵元件數(shù)學(xué)建模23-34
• 2.3.1 飛輪數(shù)學(xué)建模23-25
• 2.3.2 蓄能器數(shù)學(xué)模型25-28
• 2.3.3 二次元件數(shù)學(xué)模型28-32
• 2.3.4 車輪模型32-33
• 2.3.5 汽車行進(jìn)模型33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 液壓混合動力虛擬實驗平臺的建立36-62
• 3.1 實驗平臺控制策略36-37
• 3.2 AMESim仿真軟件介紹37-38
• 3.3 基于AMESim仿真軟件整車建模38-48
• 3.3.1 車輛傳動系統(tǒng)的建模38-42
• 3.3.2 制動能量回收系統(tǒng)建模42-48
• 3.4 試驗臺整車AMESim部分模型48-49
• 3.4.1 AMESim仿真模型參數(shù)設(shè)置情況48-49
• 3.5 基于LabVIEW實驗臺控制程序建模49-60
• 3.5.1 LabVIEW控制軟件介紹49-50
• 3.5.2 聯(lián)合仿真原理和系統(tǒng)設(shè)置50-53
• 3.5.3 虛擬平臺LabVIEW程序搭建53-57
• 3.5.4 實驗測試平臺LabVIEW程序搭建57-60
• 3.6 本章小結(jié)60-62
• 第4章 實驗與仿真分析62-76
• 4.1 實驗臺結(jié)構(gòu)介紹62-65
• 4.1.1 實驗臺機械結(jié)構(gòu)62-64
• 4.1.2 系統(tǒng)硬件參數(shù)64-65
• 4.2 實驗內(nèi)容65-73
• 4.2.1 再生制動實驗65-73
• 4.3 實驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析73-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 第5章 總結(jié)76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84-85

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