混合動力汽車容錯控制技術(shù)的研究

【摘要】：混合動力汽車(HEV，hybrid electric vehicle)安全可靠行駛才能保證駕駛員人身安全和人民生命財產(chǎn)不受損失?；旌蟿恿ζ嚢l(fā)生故障后，仍能保持主要功能，并且安全運行，是混合動力汽車研究的發(fā)展趨勢。因此，研究混合動力汽車容錯控制技術(shù)具有重要的理論意義和實用價值。 本文主要以混合動力汽車為研究對象，重點研究混合動力汽車控制系統(tǒng)容錯故障樹、容錯控制算法和故障安全管理系統(tǒng)設(shè)計。 為了研究混合動力汽車容錯控制技術(shù)，實現(xiàn)混合動力汽車安全性能優(yōu)化及故障預(yù)警，本文建立了混合動力汽車控制系統(tǒng)的容錯故障樹，采用故障樹分析法給出了系統(tǒng)故障容錯方法，并將其按照被動容錯和主動容錯進行了分類歸納。 為了研究混合動力汽車容錯控制算法，本文在CRUISE軟件中嵌入MATLAB搭建的整車控制策略，建立了混合動力汽車的仿真模型；將被動容錯和主動容錯相結(jié)合，設(shè)計了發(fā)動機、電機的“失效”故障及電池組高壓故障的被動切換容錯控制策略；根據(jù)電機溫升特性，提出了溫度影響系數(shù)的概念，并設(shè)計了電機溫升模糊容錯控制算法，解決了電機溫度升高對電機輸出轉(zhuǎn)矩和功率的影響。 為了對混合動力汽車故障進行系統(tǒng)管理，完善控制系統(tǒng)的容錯控制功能，本文設(shè)計了基于MC9S12XS128的整車控制器、基于MC9S12DG128的故障安全管理器的故障安全管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了整車容錯控制和故障安全管理。 【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 容錯控制 故障樹 模糊控制 溫度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 容錯控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 容錯控制的概念9
• 1.2.2 容錯控制的方法9-10
• 1.2.3 容錯控制的特點10-11
• 1.2.4 容錯控制的研究狀況和發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 混合動力汽車控制系統(tǒng)的容錯控制研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 混合動力汽車控制系統(tǒng)容錯故障樹17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 控制系統(tǒng)容錯故障樹18-25
• 2.3.1 控制系統(tǒng)故障分類18-19
• 2.3.2 控制系統(tǒng)容錯故障樹的建立19-25
• 2.4 控制系統(tǒng)故障的容錯方法25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 混合動力汽車容錯控制算法27-59
• 3.1 混合動力汽車邏輯門限值控制策略27-30
• 3.2 混合動力汽車控制系統(tǒng)的建模與仿真30-40
• 3.2.1 控制策略的 MATLAB 建模30-34
• 3.2.2 基于 CRUISE 的全車輛建模34-35
• 3.2.3 整車控制系統(tǒng)的建模仿真35-40
• 3.3 控制系統(tǒng)的被動切換容錯控制40-45
• 3.3.1 發(fā)動機故障的容錯41-42
• 3.3.2 電機故障的容錯42-43
• 3.3.3 電池組高壓故障的容錯43-44
• 3.3.4 被動切換容錯的仿真分析44-45
• 3.4 整車控制系統(tǒng)電機溫升特性的容錯控制45-58
• 3.4.1 電機溫升特性分析45-47
• 3.4.2 溫度影響系數(shù)的建立47-49
• 3.4.3 電機溫升故障的模糊控制策略49-50
• 3.4.4 電機溫升故障容錯的模糊控制器設(shè)計50-54
• 3.4.5 電機溫升故障容錯模糊控制器的建模54-55
• 3.4.6 電機溫升故障的容錯仿真分析55-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第4章 混合動力汽車故障安全管理系統(tǒng)設(shè)計59-66
• 4.1 故障安全管理器59-62
• 4.1.1 混合動力汽車安全故障管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)59-60
• 4.1.2 安全故障管理器的功能60-61
• 4.1.3 故障安全管理器的容錯運行模式61-62
• 4.2 故障安全系統(tǒng)的硬件設(shè)計62-64
• 4.3 故障安全系統(tǒng)的軟件設(shè)計64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71

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