混合动力SUV总成参数匹配与优化

发布时间：2017-04-10 21:50

  本文关键词：混合动力SUV总成参数匹配与优化，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 混合动力汽车是在电动汽车发展过程中出现的一种兼具有纯电动汽车和传统内燃机汽车优点的新型汽车,它充分发挥了发动机和电动机各自的特性,实现了驱动能源的合理分配,提高了混合动力系统的效率。目前,混合动力技术主要应用于轿车和客车等车型上。本文以混合动力SUV为研究对象,对混合动力系统的仿真模型、参数匹配以及系统优化等进行了初步研究,主要内容如下： (1)首先对目前混合动力汽车发展的背景和意义进行概括,详细论述国内外混合动力SUV的发展状况并指出我国研究混合动力SUV的重要性和必要性,最后详细分析混合动力汽车参数匹配与优化的现状,并提出采用合理的优化算法对混合动力系统参数进行联合优化是一个值得深入研究的课题。 (2)以MATLAB为工作平台,基于汽车仿真软件(?)ADVISOR建立了混合动力SUV的发动机、电动机以及电池等模型。对并联混合动力汽车仿真模型进行二次开发,详细分析并搭建四轮驱动混合动力汽车仿真模型,以便于本文混合动力SUV的仿真模拟分析。 (3)参照国内外混合动力SUV的系统结构及动力性指标,结合汽车动力学基础理论对混合动力SUV进行了发动机、电动机以及电池等动力部件的选型和参数设计,最后得出其整车动力系及传动系参数,并基于前文建立的模型对混合动力SUV进行了车辆动力性、燃油经济性以及尾气排放性的仿真模拟。 (4)把混合动力系统优化问题定义为带约束非线性多目标优化问题,以车辆动力性要求为优化算法约束条件,以发动机最大功率、电动机最大功率、电池个数以及整车控制策略关键参数为优化变量,以车辆的燃油经济性、尾气排放性以及整车制造成本为优化目标,建立多目标优化数学模型,采用目标达成方法将其转换成单目标优化问题,并采用粒子群优化算法求解该问题,最终得到了并联混合动力SUV动力部件参数以及控制策略关键参数最优解。最后与ADVISOR软件中采用的优化方法的仿真结果进行了对比分析,其结果表明粒子群优化算法能够更加有效地搜索到混合动力汽车系统参数的pareto最优解,从而大大改善了车辆的整体性能。
【关键词】：混合动力SUV 参数匹配 粒子群优化算法 多目标优化
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 混合动力汽车概述9-12
• 1.1.1 混合动力汽车的定义10
• 1.1.2 混合动力汽车节能减排原理10-11
• 1.1.3 混合动力汽车关键技术11-12
• 1.2 混合动力SUV的发展概况12-16
• 1.2.1 国外混合动力SUV的发展概况12-14
• 1.2.2 国内混合动力SUV的发展概况14-15
• 1.2.3 研究混合动力SUV的重要性及必要性15-16
• 1.3 混合动力汽车参数匹配与优化的现状16-18
• 1.4 本文主要研究内容18-19
• 第2章 混合动力SUV仿真模型研究19-42
• 2.1 混合动力汽车仿真软件分析19-21
• 2.1.1 前向和后向仿真软件的比较分析19-20
• 2.1.2 汽车仿真软件ADVISOR原理20-21
• 2.2 混合动力总成主要部件建模21-24
• 2.2.1 发动机模型21-22
• 2.2.2 电机模型22-23
• 2.2.3 电池模型23-24
• 2.3 四轮驱动在混合动力汽车结构中的实现24-28
• 2.3.1 四轮驱动在串联混合动力汽车结构中的实现25-26
• 2.3.2 四轮驱动在并联混合动力汽车结构中的实现26-28
• 2.3.3 四轮驱动在混联混合动力汽车结构中的实现28
• 2.4 基于ADVISOR的混合动力汽车建模分析28-32
• 2.4.1 汽车整车模块29-30
• 2.4.2 内燃机模块30-31
• 2.4.3 电机/控制器模块31
• 2.4.4 能量存储系统模块31-32
• 2.5 并联混合动力SUV仿真模型开发32-41
• 2.5.1 前轮驱动汽车的驱动力控制子模块33-36
• 2.5.2 四轮驱动汽车的驱动力控制子模块36-39
• 2.5.3 四轮驱动模块在ADVISOR中的实现39-41
• 2.6 本章小节41-42
• 第3章 混合动力SUV总成参数匹配研究42-56
• 3.1 原型车整车基本参数42-43
• 3.2 混合动力SUV的动力性指标43-44
• 3.3 动力总成主要部件选型及参数设计44-50
• 3.3.1 发动机选型及参数设计44-46
• 3.3.2 电动机选型及参数设计46-48
• 3.3.3 储能元件选型及参数设计48-50
• 3.4 混合动力SUV的仿真模拟50-55
• 3.4.1 混合动力SUV的仿真参数50-51
• 3.4.2 混合动力SUV的仿真设置51-53
• 3.4.3 混合动力SUV的仿真结果53-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第4章 混合动力SUV系统参数优化56-71
• 4.1 引言56
• 4.2 粒子群优化算法介绍56-59
• 4.2.1 粒子群优化算法的起源56-57
• 4.2.2 粒子群优化算法数学模型57-59
• 4.3 多目标优化问题的数学模型及其转换59-63
• 4.3.1 多目标优化问题的数学模型59-62
• 4.3.2 多目标优化问题的单目标转换62-63
• 4.4 动力系统部件及控制策略参数联合优化63-67
• 4.4.1 优化参数取值范围设计64-66
• 4.4.2 优化算法约束条件66
• 4.4.3 变量适应度的计算66
• 4.4.4 粒子群优化算法实现过程66-67
• 4.5 粒子群优化算法结果分析67-70
• 4.6 本章小结70-71
• 第5章 全文总结及展望71-73
• 5.1 全文总结71-72
• 5.2 论文创新点72
• 5.3 工作展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文77

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 左郑敏;欧阳邵杰;杨涛举;李晨;曾鸣;;基于MILP的PHEV入网效益评估模型求解及应用[J];水电能源科学;2013年06期

2 申爱玲;袁文华;左青松;伏军;;并联式混合动力逻辑门限控制参数智能优化[J];中南大学学报(自然科学版);2012年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 郑帅;混合动力汽车差速耦合装置的失效分析与试验验证[D];吉林大学;2011年

2 张爱国;插电式混合动力轿车动力总成参数匹配及控制策略研究[D];华南理工大学;2011年

3 姚明尧;混合动力汽车动力分配器齿轮优化[D];吉林大学;2012年

4 陆通;基于AMESim和Simulink平台的速度耦合混合动力汽车匹配及性能仿真研究[D];重庆大学;2012年

5 谌文文;ISG混合动力汽车动力系统匹配与参数优化的研究[D];合肥工业大学;2012年

6 马东兵;四轮驱动混合动力汽车控制策略仿真与测试[D];上海交通大学;2013年

7 韩广德;ISG型混合动力汽车的动力匹配与仿真研究[D];长安大学;2012年

8 饶阳;并联混合动力汽车总成参数匹配及优化研究[D];西南交通大学;2013年

9 母洋文;面向操稳性的纯电动公交车动力部件布置优化[D];西南交通大学;2013年

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本文编号：297611