基于操纵意图识别的新能源汽车经济性控制策略的研究

发布时间：2017-10-18 03:01

  本文关键词：基于操纵意图识别的新能源汽车经济性控制策略的研究

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【摘要】：随着汽车工业的快速发展以及人民生活水平的大幅度提高,汽车的保有量也在逐渐增加,而由此带来的传统汽车所造成的环境污染及资源匮乏等问题也日趋严重,如今世界各大研究机构及车企对于新能源汽车的研究与追求已到了迫在眉睫的状态。纯电动汽车属于新能源汽车的一种,由于其不需要依靠燃油来提供动力,而是将电能转换成动能,因此有非常好的发展前景。但其也存在较大的问题,就是必须要开发能量密度高的电池及采用高效合理的控制策略,本文将对第二个问题进行研究分析。根据以上问题的出现,本文中主要的研究内容如下：(1)通过采集并分析驾驶行为与驾驶操作动作模式的数据,利用主成分分析法来实时识别三种操纵意图,来获知在这三种操纵意图下,驾驶员应该进行什么样的操作动作；(2)根据操纵意图的识别结果,为了实现纯电动汽车能量优化控制,研究基于模糊控制理论,对于操纵意图中的巡航行为,利用SIMULINK建立模糊控制策略模型,将此控制系统模块嵌入ADVISOR中来完成仿真实验；(3)根据在这三种操纵切换的间隙所产生的震荡与冲击,本文将利用MATLAB软件,基于模糊-PID控制理论,来构建汽车在动力模式(加减速)及经济模式(巡航)切换下的转矩协调控制策略模型。为进一步研究纯电动汽车的控制策略提供了技术支撑。研究的结果表明：(1)主成分分析法可以确定出对于特定的操纵意图影响较为关键的驾驶操作动作；(2)利用MATLAB/SIMULINK仿真软件搭建的仿真模型,可以有效的控制纯电动汽车运行模式的转矩协调,仿真结果证明了此策略能够使汽车在动力模式下平稳的过渡到经济模式,可以做为一种有效可行的方案。(3)可以利用模糊控制策略来控制驱动电机,使得电机能够按照驾驶员及周边环境合理的输出扭矩,实现按需供给,并利用ADVISOR软件搭建仿真平台,试验结果也证实了该方法的可行性。
【关键词】：操纵意图识别 主成分分析法(PCA) 模糊控制 模糊-PID控制 ADVISOR
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• abstract9-16
• 第一章 绪论16-21
• 1.1 课题研究的背景与意义16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.2.1 国内研究现状16-18
• 1.2.2 国外研究现状18-19
• 1.3 论文的主要研究内容及目标19-20
• 1.3.1 论文的研究目标19-20
• 1.3.2 论文的主要研究内容20
• 1.4 本章小结20-21
• 第二章 驾驶行为识别的研究21-34
• 2.1 驾驶行为分析的理论基础21-24
• 2.1.1 主成分分析法基本原理21-24
• 2.2 基于主成分分析的驾驶行为操作模式研究24-33
• 2.2.1 驾驶行为及驾驶操作动作24-26
• 2.2.2 驾驶操作动作数据处理及分析26-32
• 2.2.3 综合评价指标32-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第三章 纯电动汽车电机驱动系统控制策略的研究34-50
• 3.1 电机驱动系统布置方法及构成34-35
• 3.1.1 电机驱动系统的支配方式34
• 3.1.2 电机驱动系统的构成34-35
• 3.2 驱动电机的选型与建模35-40
• 3.2.1 驱动电机的选型35-36
• 3.2.2 电机驱动系统的选型36-38
• 3.2.3 电机驱动系统的建模38-40
• 3.3 纯电动汽车异步电机数学模型40-43
• 3.3.1 直接转矩控制法的特点40-41
• 3.3.2 直接转矩控制的理论基础41-42
• 3.3.3 异步电动机的数学模型42-43
• 3.4 纯电动汽车驱动电机控制策略的研究43-49
• 3.4.1 模糊控制原理43-44
• 3.4.2 模糊控制系统的构成44-45
• 3.4.3 模糊控制系统建模45-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 纯电动汽车模式切换控制策略的研究50-62
• 4.1 整车控制策略50-51
• 4.2 车辆动力学分析51-54
• 4.2.1 起步加速动力学分析51-53
• 4.2.2 巡航匀速动力学分析53-54
• 4.3 模糊PID控制算法54-58
• 4.3.1 PID控制理论54-55
• 4.3.2 模糊PID控制理论55-58
• 4.4 仿真实验分析58-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 基于ADVISOR的纯电动汽车仿真的研究62-70
• 5.1 ADVISOR软件的介绍62-65
• 5.1.1 ADVISOR的主要特点62-63
• 5.1.2 ADVISOR的应用与局限63-64
• 5.1.3 ADVISOR的使用方法64-65
• 5.2 ADVISOR软件的再开发65-68
• 5.2.1 模糊控制策略的研究66
• 5.2.2 模糊控制策略嵌入ADVISOR66-68
• 5.3 仿真和结果分析68-69
• 5.3.1 加、减速意图下的仿真结果68-69
• 5.3.2 巡航意图下的仿真结果69
• 5.4 本章总结69-70
• 第六章 结论70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况75

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本文编号：1052552