轮毂液压混合动力车辆分层协调控制研究
发布时间：2020-12-03 21:18
重型商用运输车辆作为公路运输的主要工具,对于社会的建设与发展具有重要作用。通过在传统重型车辆的非驱动轮上加装液压轮毂马达,并配合添加液压泵、液压控制阀组等元件可以构成轮毂液压混合动力系统。该系统提高了车辆的牵引能力,可以有效改善车辆在低附着路面上的通过性。根据路面状态及驾驶员操作,液压系统会在特定模式下介入工作,并通过路面与机械驱动系统耦合。为了充分利用液压辅助驱动系统在结构和控制上的优势,并保证在实现系统功能的前提下,使系统达到更加优化的能耗状态,本论文针对轮毂液压混合动力车辆进行综合控制策略方面的研究,主要研究内容包括:首先,根据轮毂液压混合动力车辆的结构特点,提出适用于轮毂液压混合动力车辆的分层控制策略架构。该分层控制架构包括工况适应层、子系统协调层和执行子系统层等子控制层。基于AMESim仿真平台建立了包括液压与机械传动路径的整车仿真系统,为综合控制策略研究提供仿真环境。所建立的仿真系统包括纵向车体模型、发动机模型、液压泵模型、液压马达模型、轮胎模型等。其次,针对轮毂液压混合动力车辆的分层控制策略展开研究。其中,工况适应层策略基于模糊逻辑的路面识别算法辨识路面变化,通过监测车辆...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 液压驱动系统研究
1.3.2 液压混合动力系统控制研究
1.3.3 研究现状分析
1.4 本文研究内容
第2章 分层控制架构及系统仿真模型建立
2.1 轮毂液压混合动力系统
2.1.1 轮毂液压混合动力系统布置方案
2.1.2 轮毂液压混合动力系统工作模式
2.2 分层控制架构及其特点
2.3 系统仿真模型
2.3.1 车辆纵向动力学模型
2.3.2 发动机模型
2.3.3 液压泵模型
2.3.4 液压马达模型
2.3.5 液压管道模型
2.3.6 轮胎模型
2.4 本章小结
第3章 工况适应层策略
3.1 路面识别
3.1.1 路面识别算法
3.1.2 道路识别仿真验证
3.2 整车模式切换
3.2.1 模式切换规则
3.2.2 模式切换仿真验证
3.3 本章小结
第4章 子系统协调控制
4.1 同步跟随控制
4.1.1 液压辅助驱动同步控制
4.1.2 轮速跟随控制
4.2 加速耗能优化控制
4.3 本章小结
第5章 执行子系统控制
5.1 泵控系统分析
5.2 泵控系统仿真模型验证
5.2.1 泵控系统仿真模型
5.2.2 泵控系统仿真模型测试
5.3 泵排量控制
5.3.1 PID反馈控制
5.3.2 前馈+反馈控制
5.3.3 三步法控制
5.4 本章小结
第6章 软件仿真与硬件在环试验验证
6.1 离线仿真试验
6.1.1 最大牵引力仿真
6.1.2 最大爬坡度仿真
6.2 硬件在环仿真
6.2.1 仿真工况
6.2.2 仿真结果分析
6.3 本章小结
第7章 全文总结与研究展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
作者简介及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]四轮独立驱动电动汽车自适应驱动防滑控制[J]. 张博涵,陈哲明,付江华,陈宝. 山东大学学报(工学版). 2018(01)
[2]重型商用车辆轮毂液驱系统的驱动特性[J]. 曾小华,李文远,宋大凤,李高志,冯涛. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[3]智能网联环境下的混合动力汽车分层能量管理[J]. 钱立军,邱利宏,司远,王金波. 汽车工程. 2017(06)
[4]2016年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2017(Z1)
[5]分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制[J]. 熊璐,高翔,邹童. 同济大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]2015年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2016(Z1)
[7]改进PSO算法的BP网络对泵控马达系统的优化[J]. 杨统,王崴,刘晓卫. 计算机工程与应用. 2015(14)
[8]基于AMESim的液压管道对大型伺服液压缸动态性能测试影响的分析[J]. 曾子敬,曾良才,李涛,宋佳. 液压与气动. 2014(05)
[9]基于遗传算法的主动油气悬架分层控制[J]. 冯金芝,喻凡,郑松林,孙涛,高大威. 上海交通大学学报. 2014(04)
[10]混合动力汽车制动稳定性分层协调控制策略[J]. 赵韩,胡金芳,叶先军. 汽车工程. 2014(01)
博士论文
[1]非线性控制方法研究及其在汽车动力总成系统中的应用[D]. 刘奇芳.吉林大学 2014
[2]变转速液压泵控马达系统的恒转速控制研究[D]. 李晓林.北京理工大学 2014
[3]混合动力挖掘机动臂能量回收单元及系统研究[D]. 王滔.浙江大学 2013
[4]单轴ISG混合动力汽车转矩分配控制策略的研究[D]. 叶先军.合肥工业大学 2012
[5]静液传动混合动力轮边驱动车辆节能与控制特性研究[D]. 王昕.哈尔滨工业大学 2010
[6]液驱混合动力车辆液压系统研究[D]. 张庆永.南京理工大学 2009
[7]基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究[D]. 聂佳梅.江苏大学 2009
[8]二次调节静液传动车辆的关键技术及其优化研究[D]. 孙辉.哈尔滨工业大学 2009
[9]液驱混合动力车辆控制系统研究[D]. 易纲.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]轮毂液压混合动力重型卡车多模式动态协调控制策略研究[D]. 冯涛.吉林大学 2017
[2]混合动力飞机牵引车动力系统匹配优化及控制策略研究[D]. 任绪涵.哈尔滨工业大学 2016
[3]矿用车前桥静液辅助驱动系统的研究[D]. 张晋华.哈尔滨工业大学 2016
[4]轮毂液驱重型车辆辅助驱动与再生制动控制算法研究[D]. 李高志.吉林大学 2016
[5]轮毂电机电动汽车驱动防滑控制研究[D]. 郭文涛.辽宁工业大学 2016
[6]基于路面识别的车辆纵向动力学控制[D]. 张进.吉林大学 2015
[7]重型牵引车液压轮毂马达系统辅助驱动与制动控制[D]. 李相华.吉林大学 2015
[8]机械补偿功率回收式液压泵-马达试验系统设计及研究[D]. 汤程峰.浙江大学 2015
[9]混联式液压混合动力系统建模与动态协调控制研究[D]. 方学问.吉林大学 2014
[10]全线控纯电动汽车行驶状态估算与路面识别[D]. 卜未琦.吉林大学 2014
本文编号：2896557
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 液压驱动系统研究
1.3.2 液压混合动力系统控制研究
1.3.3 研究现状分析
1.4 本文研究内容
第2章 分层控制架构及系统仿真模型建立
2.1 轮毂液压混合动力系统
2.1.1 轮毂液压混合动力系统布置方案
2.1.2 轮毂液压混合动力系统工作模式
2.2 分层控制架构及其特点
2.3 系统仿真模型
2.3.1 车辆纵向动力学模型
2.3.2 发动机模型
2.3.3 液压泵模型
2.3.4 液压马达模型
2.3.5 液压管道模型
2.3.6 轮胎模型
2.4 本章小结
第3章 工况适应层策略
3.1 路面识别
3.1.1 路面识别算法
3.1.2 道路识别仿真验证
3.2 整车模式切换
3.2.1 模式切换规则
3.2.2 模式切换仿真验证
3.3 本章小结
第4章 子系统协调控制
4.1 同步跟随控制
4.1.1 液压辅助驱动同步控制
4.1.2 轮速跟随控制
4.2 加速耗能优化控制
4.3 本章小结
第5章 执行子系统控制
5.1 泵控系统分析
5.2 泵控系统仿真模型验证
5.2.1 泵控系统仿真模型
5.2.2 泵控系统仿真模型测试
5.3 泵排量控制
5.3.1 PID反馈控制
5.3.2 前馈+反馈控制
5.3.3 三步法控制
5.4 本章小结
第6章 软件仿真与硬件在环试验验证
6.1 离线仿真试验
6.1.1 最大牵引力仿真
6.1.2 最大爬坡度仿真
6.2 硬件在环仿真
6.2.1 仿真工况
6.2.2 仿真结果分析
6.3 本章小结
第7章 全文总结与研究展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
作者简介及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]四轮独立驱动电动汽车自适应驱动防滑控制[J]. 张博涵,陈哲明,付江华,陈宝. 山东大学学报(工学版). 2018(01)
[2]重型商用车辆轮毂液驱系统的驱动特性[J]. 曾小华,李文远,宋大凤,李高志,冯涛. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[3]智能网联环境下的混合动力汽车分层能量管理[J]. 钱立军,邱利宏,司远,王金波. 汽车工程. 2017(06)
[4]2016年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2017(Z1)
[5]分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制[J]. 熊璐,高翔,邹童. 同济大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]2015年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2016(Z1)
[7]改进PSO算法的BP网络对泵控马达系统的优化[J]. 杨统,王崴,刘晓卫. 计算机工程与应用. 2015(14)
[8]基于AMESim的液压管道对大型伺服液压缸动态性能测试影响的分析[J]. 曾子敬,曾良才,李涛,宋佳. 液压与气动. 2014(05)
[9]基于遗传算法的主动油气悬架分层控制[J]. 冯金芝,喻凡,郑松林,孙涛,高大威. 上海交通大学学报. 2014(04)
[10]混合动力汽车制动稳定性分层协调控制策略[J]. 赵韩,胡金芳,叶先军. 汽车工程. 2014(01)
博士论文
[1]非线性控制方法研究及其在汽车动力总成系统中的应用[D]. 刘奇芳.吉林大学 2014
[2]变转速液压泵控马达系统的恒转速控制研究[D]. 李晓林.北京理工大学 2014
[3]混合动力挖掘机动臂能量回收单元及系统研究[D]. 王滔.浙江大学 2013
[4]单轴ISG混合动力汽车转矩分配控制策略的研究[D]. 叶先军.合肥工业大学 2012
[5]静液传动混合动力轮边驱动车辆节能与控制特性研究[D]. 王昕.哈尔滨工业大学 2010
[6]液驱混合动力车辆液压系统研究[D]. 张庆永.南京理工大学 2009
[7]基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究[D]. 聂佳梅.江苏大学 2009
[8]二次调节静液传动车辆的关键技术及其优化研究[D]. 孙辉.哈尔滨工业大学 2009
[9]液驱混合动力车辆控制系统研究[D]. 易纲.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]轮毂液压混合动力重型卡车多模式动态协调控制策略研究[D]. 冯涛.吉林大学 2017
[2]混合动力飞机牵引车动力系统匹配优化及控制策略研究[D]. 任绪涵.哈尔滨工业大学 2016
[3]矿用车前桥静液辅助驱动系统的研究[D]. 张晋华.哈尔滨工业大学 2016
[4]轮毂液驱重型车辆辅助驱动与再生制动控制算法研究[D]. 李高志.吉林大学 2016
[5]轮毂电机电动汽车驱动防滑控制研究[D]. 郭文涛.辽宁工业大学 2016
[6]基于路面识别的车辆纵向动力学控制[D]. 张进.吉林大学 2015
[7]重型牵引车液压轮毂马达系统辅助驱动与制动控制[D]. 李相华.吉林大学 2015
[8]机械补偿功率回收式液压泵-马达试验系统设计及研究[D]. 汤程峰.浙江大学 2015
[9]混联式液压混合动力系统建模与动态协调控制研究[D]. 方学问.吉林大学 2014
[10]全线控纯电动汽车行驶状态估算与路面识别[D]. 卜未琦.吉林大学 2014
本文编号：2896557
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