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ISG型混合動力汽車制動能量回饋控制機理研究

來源:論文學術網(wǎng)
時間:2024-08-18 17:06:33
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ISG型混合動力汽車制動能量回饋控制機理研究【摘要】:隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對地球的能源不斷開采和使用,尤其是汽車行業(yè),作為近現(xiàn)代的新興產(chǎn)業(yè),它的快速發(fā)展消耗了大量的能源同時

【摘要】:隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對地球的能源不斷開采和使用,尤其是汽車行業(yè),作為近現(xiàn)代的新興產(chǎn)業(yè),它的快速發(fā)展消耗了大量的能源同時也帶來了大量的污染,因此,混合動力汽車作為清潔能源汽車應運而生。在混合動力汽車的技術領域中,再生制動技術能夠實現(xiàn)制動能量的回收再利用,是它實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標的重要技術之一。首先,提出了一種ISG混合動力汽車制動系統(tǒng)結構方案,詳細分析了其工作過程,結合汽車制動性能評價指標,重點研究了影響制動能量回收的關鍵因素,如電機和電池的工作效率、控制策略的設計等。在此基礎上,搭建了系統(tǒng)各部件的數(shù)學模型。其次,根據(jù)永磁同步電機在不同轉速下的效率高低問題,設計了基于電機高效運行的滑模控制策略。通過分析永磁同步電機的特性,找出一條高效發(fā)電曲線,然后設計了固定邊界層滑??刂破?使汽車在制動時電機工作在這條曲線附近,用來提高電機的發(fā)電效率。再次,針對電機向電池充電過程中的的聯(lián)合工作效率問題,設計了一種模糊滑??刂撇呗浴=Y合電池荷電狀態(tài)、電機轉速等因素對電池充電效率的影響,找出一條兩者聯(lián)合工作的高效運行曲線,在此基礎上,設計了滑??刂破?來控制電機工作在該曲線附近,以提高制動能量回收的效率;同時,為了減弱滑模變結構系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象,設計了模糊控制器,并進行了控制策略的仿真分析。仿真結果表明:FSMC策略下的電池SOC最終值要比SMC策略高0.03,比Advisor策略高0.08;在制動能量回收率方面,FSMC策略要比SMC策略高7.07%,比Advisor策略高16.13%。由此可以看出FSMC策略在回收制動能量方面有更顯著效果。 【關鍵詞】:混合動力汽車 再生制動 永磁同步電機 滑??刂?/strong>
【學位授予單位】:河南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U469.7
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 第1章 緒論8-18
  • 1.1 研究背景及意義8-10
  • 1.2 HEV發(fā)展現(xiàn)狀10-12
  • 1.2.1 HEV分類10-12
  • 1.2.2 ISG型混合動力汽車技術優(yōu)勢12
  • 1.3 再生制動技術領域發(fā)展現(xiàn)狀12-15
  • 1.4 論文主要研究內容15-18
  • 第2章 混合動力汽車制動特性分析18-28
  • 2.1 混合動力汽車制動系統(tǒng)結構18-20
  • 2.2 混合動力汽車制動過程分析20-21
  • 2.3 混合動力汽車制動性能評價指標21-24
  • 2.3.1 制動效能21-22
  • 2.3.2 制動效能的恒定性22
  • 2.3.3 制動時方向的穩(wěn)定性22-24
  • 2.4 再生制動的影響因素24-26
  • 2.5 本章小結26-28
  • 第3章 混合動力汽車制動系統(tǒng)建模28-48
  • 3.1 混合動力汽車動力學模型28-35
  • 3.1.1 汽車行駛阻力模型28-30
  • 3.1.2 汽車制動力模型30-32
  • 3.1.3 前后輪制動力分配模型32-35
  • 3.2 車輪模型35-37
  • 3.3 主減速器模型37-38
  • 3.4 變速器模型38
  • 3.5 永磁同步電機模型38-44
  • 3.5.1 PMSM在三相定子坐標系(ABC)下的模型39
  • 3.5.2 PMSM在 α-β 坐標系下的數(shù)學模型39-40
  • 3.5.3 PMSM在d-q坐標系下的數(shù)學模型40-42
  • 3.5.4 PMSM穩(wěn)態(tài)效率模型42-44
  • 3.6 電池組模型44-47
  • 3.7 本章小結47-48
  • 第4章 基于PMSM滑??刂频脑偕苿涌刂撇呗栽O計48-64
  • 4.1 PMSM的結構和特點48-49
  • 4.2 PMSM高效運行曲線的獲取49-50
  • 4.3 滑??刂评碚?/span>50-52
  • 4.4 基于設定曲線的HEV滑??刂撇呗?/span>52-55
  • 4.4.1 狀態(tài)空間方程53-54
  • 4.4.2 滑??刂破髟O計54-55
  • 4.5 仿真對比分析55-62
  • 4.5.1 仿真參數(shù)設定及工況選擇55-57
  • 4.5.2 仿真分析57-62
  • 4.6 本章小結62-64
  • 第5章 基于電機電池高效運行的再生制動控制策略設計64-74
  • 5.1 電機電池高效運行曲線的獲取64-66
  • 5.2 基于電機電池高效運行的模糊滑??刂撇呗?/span>66-69
  • 5.2.1 滑??刂破髟O計67-68
  • 5.2.2 模糊控制器設計68-69
  • 5.3 仿真分析69-73
  • 5.4 本章小結73-74
  • 第6章 結論74-76
  • 6.1 全文總結74-75
  • 6.2 研究與展望75-76
  • 參考文獻76-80
  • 致謝80-81
  • 攻讀學位期間的研究成果81


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