前驅(qū)型CVT混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)控制策略

【摘要】：隨著環(huán)境與能源危機(jī)日益嚴(yán)重，混合動(dòng)力汽車成為當(dāng)前汽車工業(yè)的主要發(fā)展方向，而再生制動(dòng)技術(shù)是混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的關(guān)鍵措施之一。一方面汽車?yán)迷偕苿?dòng)技術(shù)提高了整車的能量利用率，降低了燃油消耗和尾氣排放，延長了汽車的續(xù)駛里程；另一方面，再生制動(dòng)技術(shù)還可以減輕機(jī)械制動(dòng)器的摩擦損耗，延長其使用壽命，從而降低了汽車的維護(hù)成本。 本文以前驅(qū)型無級(jí)變速器（Continuously Variable Transmission，CVT）混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象，首先依據(jù)設(shè)計(jì)要求提出了一種復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并對(duì)其控制系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行了分析，介紹了復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的三種工作模式，結(jié)合制動(dòng)能量的傳遞過程中的損耗情況，總結(jié)出了影響制動(dòng)能量回收的主要因素。然后采用理論建模與數(shù)值建模相結(jié)合的方法建立了復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)各部件的仿真模型，對(duì)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略進(jìn)行了深入地研究，在分析傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想和定子電壓矢量的作用效果的基礎(chǔ)上，提出了一種基于汽車制動(dòng)強(qiáng)度的永磁同步電機(jī)模糊直接轉(zhuǎn)矩控制策略，設(shè)計(jì)了兩個(gè)模糊控制器，分別選用不同的電壓矢量選擇方案作為其模糊控制規(guī)則。最后對(duì)汽車進(jìn)行了制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上確定出制動(dòng)穩(wěn)定區(qū)間，分別以最大制動(dòng)能量回收和最佳制動(dòng)效果為性能指標(biāo)設(shè)計(jì)了兩種制動(dòng)力分配控制策略，在ADVISOR仿真平臺(tái)下進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證控制策略的有效性和正確性。 仿真結(jié)果表明：制動(dòng)強(qiáng)度較高時(shí)采用常規(guī)的非零電壓矢量選擇方案可以使電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有快速而精確的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)能力，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)??；制動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí)采用包含零矢量的電壓矢量選擇方案能夠使電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)態(tài)效率。另外，基于最大制動(dòng)能量回收的制動(dòng)力分配控制策略適用于低車速且制動(dòng)頻繁的場合，基于最佳制動(dòng)效果的制動(dòng)力分配策略適用于車速較高且制動(dòng)頻率低的場合。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車 再生制動(dòng) 無級(jí)變速器 永磁同步電機(jī) 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U469.7;U463.5
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 緒論7-16
• 1.1 論文研究背景及意義7-9
• 1.2 前驅(qū)型CVT混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 混合動(dòng)力汽車分類9-11
• 1.2.2 混合動(dòng)力汽車與CVT融合技術(shù)優(yōu)勢11-12
• 1.3 再生制動(dòng)技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容及工作14-16
• 第2章 復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制過程分析16-24
• 2.1 復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-18
• 2.2 復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)控制過程分析18-20
• 2.3 影響制動(dòng)能量回收的因素20-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)建模24-38
• 3.1 汽車行駛模型24-26
• 3.2 輪胎與車軸模型26-27
• 3.3 主減速器模型27-28
• 3.4 CVT模型28-29
• 3.5 永磁同步電機(jī)模型29-33
• 3.5.1 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型29-31
• 3.5.2 穩(wěn)態(tài)效率模型31-33
• 3.6 電池模型33-36
• 3.7 基于電機(jī)高效發(fā)電曲線的CVT速比控制模型36-37
• 3.8 本章小結(jié)37-38
• 第4章 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 再生制動(dòng)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求38-39
• 4.2 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)39
• 4.3 傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略39-45
• 4.3.1 直接轉(zhuǎn)矩控制基本思想40-41
• 4.3.2 定子電壓矢量作用效果分析41-43
• 4.3.3 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)現(xiàn)43-45
• 4.4 基于汽車制動(dòng)強(qiáng)度的PMSM模糊直接轉(zhuǎn)矩控制策略45-51
• 4.4.1 PMSM模糊直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)45-46
• 4.4.2 模糊控制器組成46-47
• 4.4.3 模糊控制量單位化47-48
• 4.4.4 語言變量設(shè)計(jì)48
• 4.4.5 隸屬度函數(shù)設(shè)計(jì)48
• 4.4.6 模糊控制規(guī)則制定48-51
• 4.5 仿真分析51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第5章 制動(dòng)力分配控制策略研究54-78
• 5.1 制動(dòng)穩(wěn)定性分析54-59
• 5.1.1 汽車制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析54-56
• 5.1.2 汽車制動(dòng)穩(wěn)定區(qū)間56-59
• 5.2 基于最大制動(dòng)能量回收的制動(dòng)力分配控制策略59-63
• 5.2.1 前后輪制動(dòng)力分配算法61-62
• 5.2.2 前輪液壓制動(dòng)力與再生制動(dòng)力分配算法62-63
• 5.3 基于最佳制動(dòng)效果的制動(dòng)力分配控制策略63-67
• 5.4 仿真及對(duì)比分析67-76
• 5.4.1 ADVISOR二次開發(fā)67-71
• 5.4.2 仿真結(jié)果分析71-76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 第6章 結(jié)論78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果85

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