基于EMB的纯电动汽车制动稳定性与制动能量回收多目标优化
发布时间：2021-02-03 15:18
随着环境的恶化和能源的大量消耗以及汽车有害物质的大量排放,新能源电动汽车成为国家重点发展研制的对象之一。车辆在制动过程中会消耗大量能量,而纯电动汽车的再生制动能量回收系统无能源消耗,能大大减少车辆因能源消耗而排放的有害物质。电子机械制动系统系统结构简单、制动响应迅速、制动能效高、灵敏度高,且易于和其他系统进行综合控制,其制动力的分配单元是由电子控制单元组成,能根据制动要求分配合理的制动力;轮毂电机技术通过独立控制车轮驱动直接产生制动转矩,降低了控制系统的复杂程度,提高了反应精确度、及时度;超级电容具有强大的电流放电能力且功率高,与蓄电池一起使用,构成双能源系统能充分发挥超级电容比功率大、蓄电池比能量大的优势,也满足了电动汽车同时需求比功率大、比能量大的特点。本文结合EMB制动系统、轮毂电机再生制动系统以及超级电容和蓄电池储能系统的特点,提出一种电动汽车在不同制动强度下的最优制动力分配方法,来提高纯电动汽车的制动稳定性与再生制动能量回收率。本文以纯电动汽车的制动稳定性与制动能量回收率为优化目标,以制动力分配系数、再生转矩、蓄电池和超级电容的SOC的上限、下限值为设计变量,在多个约束条件下...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第2章 电子机械制动系统
2.1 电子机械制动系统
2.1.1 电子机械制动系统的执行机构
2.1.2 电子机械制动系统的执行机构与工作原理
2.2 EMB执行器动力学分析
2.2.1 行星齿轮减速器
2.2.2 滚珠丝杆
2.2.3 驱动电机
2.3 传统液压制动系统与EMB制动系统对比
2.3.1 两者工作原理对比
2.3.2 两者执行机构对比
2.4 本章小结
第3章 无刷直流轮毂电机与双能源储能复合系统
3.1 轮毂电动机
3.2 轮毂电机工作原理与驱动控制
3.2.1 无刷直流轮毂电机的工作原理
3.2.2 无刷直流轮毂电机驱动控制
3.3 双能源系统
3.4 蓄电池
3.4.1 铅酸蓄电池的工作原理
3.4.2 铅酸蓄电池的充放电特性
3.5 超级电容
3.5.1 超级电容的构造
3.5.2 超级电容的充放电特性
3.6 双能源系统
3.6.1 双能源系统的工作原理
3.6.2 DC/DC变换器
3.6.3 双能源系统的控制策略
3.6.4 双能源系统的功率需求分析
3.7 本章小结
第4章 复合再生制动系统
4.1 电动汽车制动原理
4.1.1 整车制动原理
4.1.2 车轮动力学模型
4.2 制动力分配方法与控制策略
4.2.1 传统制动分配方法
4.2.2 制动能量回收控制策略
4.3 纯电动汽车再生制动能量回收
4.3.1 再生制动能量回收系统原理
4.3.2 再生制动控制与原理分析
4.4 再生制动能量回收的影响因素
4.5 本章小结
第5章 基于EMB制动系统的多领域仿真建模
5.1 EMB制动系统模型
5.2 无刷直流轮毂电机数学模型
5.3 双能源数学模型
5.3.1 蓄电池数学模型
5.3.2 超级电容数学模型
5.4 整车仿真建模
5.5 本章小结
第6章 纯电动汽车制动能量回收与制动稳定性多目标优化
6.1 ISIGHT多目标软件
6.2 多目标优化设计
6.2.1 多目标优化设计数学模型
6.2.2 基于群粒子优化算法描述
6.2.3 Pareto最优解及其非支配集
6.3 纯电动汽车的多目标优化模型
6.3.1 设计变量
6.3.2 目标函数
6.3.3 约束条件
6.4 基于EMB的纯电动汽车制动能量回收与制动稳定性多目标优化
6.4.1 多目标粒子群优化方法
6.4.2 基于EMB制动系统的多目标粒子群优化结果
6.4.3 优化仿真验证结果对比分析
6.5 本章小结
第7章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EMB与EBD的电动汽车制动能量回收系统研究[J]. 陈燕,贝绍轶,汪伟,蔡银贵,朱燕燕. 现代制造工程. 2016(12)
[2]纯电动汽车电液复合回馈制动研究[J]. 刘志强,汪浩磊,杜荣华,杨中华. 汽车工程. 2016(08)
[3]Multi-objective parameter optimization for a single-shaft series-parallel plug-in hybrid electric bus using genetic algorithm[J]. CHEN Zheng,ZHOU LiYan,SUN Yong,MA ZiLin,HAN ZongQi. Science China（Technological Sciences）. 2016(08)
[4]电动汽车再生制动系统综述[J]. 方春杰,李军. 上海汽车. 2016(05)
[5]纯电动汽车动力系统匹配优化与再生制动策略[J]. 张奇,符晓玲,李珂,邢国靖,张承慧. 系统仿真学报. 2016(03)
[6]电动汽车机电复合制动力分配策略研究[J]. 王耀南,刘东奇. 控制工程. 2014(03)
[7]电-液复合制动系统的控制策略多目标优化[J]. 李玉芳,吴炎花. 计算机仿真. 2013(01)
[8]电子机械制动系统中制动能量回收的分析[J]. 王震,马朝永,王飞. 汽车工程. 2010(11)
[9]基于Pareto最优解集的多目标粒子群优化算法[J]. 裴胜玉,周永权. 计算机工程与科学. 2010(11)
[10]电子机械制动系统（EMB）结构与性能分析[J]. 黄渊芳,翁建生,金智林. 汽车零部件. 2010(07)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车的电制动特性研究[D]. 杨宇.吉林大学 2013
[2]轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究[D]. 杨坤.吉林大学 2009
[3]纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D]. 石庆升.山东大学 2009
硕士论文
[1]纯电动汽车复合电源再生制动与能量管理研究[D]. 孙涛.江苏大学 2016
[2]基于模糊控制的电动汽车匀速下坡再生制动控制策略研究[D]. 李明.南京农业大学 2015
[3]基于改进的粒子群算法的钻进参数多目标优化研究[D]. 何素素.西安石油大学 2015
[4]四轮轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 黄冬冬.长安大学 2015
[5]纯电动汽车复合电源能量管理仿真研究[D]. 郝美超.天津理工大学 2015
[6]基于EMB的汽车制动控制研究[D]. 李灿华.重庆大学 2015
[7]混合动力电动汽车再生制动能量回收策略研究[D]. 吴普兴.兰州交通大学 2014
[8]纯电动汽车电—液复合制动系统仿真研究[D]. 窦建明.长安大学 2014
[9]轮毂电机驱动型纯电动汽车控制系统研究[D]. 许进.杭州电子科技大学 2014
[10]轮毂电机驱动汽车制动能量复合回收装置研究[D]. 刘玉龙.吉林大学 2014
本文编号：3016727
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第2章 电子机械制动系统
2.1 电子机械制动系统
2.1.1 电子机械制动系统的执行机构
2.1.2 电子机械制动系统的执行机构与工作原理
2.2 EMB执行器动力学分析
2.2.1 行星齿轮减速器
2.2.2 滚珠丝杆
2.2.3 驱动电机
2.3 传统液压制动系统与EMB制动系统对比
2.3.1 两者工作原理对比
2.3.2 两者执行机构对比
2.4 本章小结
第3章 无刷直流轮毂电机与双能源储能复合系统
3.1 轮毂电动机
3.2 轮毂电机工作原理与驱动控制
3.2.1 无刷直流轮毂电机的工作原理
3.2.2 无刷直流轮毂电机驱动控制
3.3 双能源系统
3.4 蓄电池
3.4.1 铅酸蓄电池的工作原理
3.4.2 铅酸蓄电池的充放电特性
3.5 超级电容
3.5.1 超级电容的构造
3.5.2 超级电容的充放电特性
3.6 双能源系统
3.6.1 双能源系统的工作原理
3.6.2 DC/DC变换器
3.6.3 双能源系统的控制策略
3.6.4 双能源系统的功率需求分析
3.7 本章小结
第4章 复合再生制动系统
4.1 电动汽车制动原理
4.1.1 整车制动原理
4.1.2 车轮动力学模型
4.2 制动力分配方法与控制策略
4.2.1 传统制动分配方法
4.2.2 制动能量回收控制策略
4.3 纯电动汽车再生制动能量回收
4.3.1 再生制动能量回收系统原理
4.3.2 再生制动控制与原理分析
4.4 再生制动能量回收的影响因素
4.5 本章小结
第5章 基于EMB制动系统的多领域仿真建模
5.1 EMB制动系统模型
5.2 无刷直流轮毂电机数学模型
5.3 双能源数学模型
5.3.1 蓄电池数学模型
5.3.2 超级电容数学模型
5.4 整车仿真建模
5.5 本章小结
第6章 纯电动汽车制动能量回收与制动稳定性多目标优化
6.1 ISIGHT多目标软件
6.2 多目标优化设计
6.2.1 多目标优化设计数学模型
6.2.2 基于群粒子优化算法描述
6.2.3 Pareto最优解及其非支配集
6.3 纯电动汽车的多目标优化模型
6.3.1 设计变量
6.3.2 目标函数
6.3.3 约束条件
6.4 基于EMB的纯电动汽车制动能量回收与制动稳定性多目标优化
6.4.1 多目标粒子群优化方法
6.4.2 基于EMB制动系统的多目标粒子群优化结果
6.4.3 优化仿真验证结果对比分析
6.5 本章小结
第7章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EMB与EBD的电动汽车制动能量回收系统研究[J]. 陈燕,贝绍轶,汪伟,蔡银贵,朱燕燕. 现代制造工程. 2016(12)
[2]纯电动汽车电液复合回馈制动研究[J]. 刘志强,汪浩磊,杜荣华,杨中华. 汽车工程. 2016(08)
[3]Multi-objective parameter optimization for a single-shaft series-parallel plug-in hybrid electric bus using genetic algorithm[J]. CHEN Zheng,ZHOU LiYan,SUN Yong,MA ZiLin,HAN ZongQi. Science China（Technological Sciences）. 2016(08)
[4]电动汽车再生制动系统综述[J]. 方春杰,李军. 上海汽车. 2016(05)
[5]纯电动汽车动力系统匹配优化与再生制动策略[J]. 张奇,符晓玲,李珂,邢国靖,张承慧. 系统仿真学报. 2016(03)
[6]电动汽车机电复合制动力分配策略研究[J]. 王耀南,刘东奇. 控制工程. 2014(03)
[7]电-液复合制动系统的控制策略多目标优化[J]. 李玉芳,吴炎花. 计算机仿真. 2013(01)
[8]电子机械制动系统中制动能量回收的分析[J]. 王震,马朝永,王飞. 汽车工程. 2010(11)
[9]基于Pareto最优解集的多目标粒子群优化算法[J]. 裴胜玉,周永权. 计算机工程与科学. 2010(11)
[10]电子机械制动系统（EMB）结构与性能分析[J]. 黄渊芳,翁建生,金智林. 汽车零部件. 2010(07)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车的电制动特性研究[D]. 杨宇.吉林大学 2013
[2]轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究[D]. 杨坤.吉林大学 2009
[3]纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D]. 石庆升.山东大学 2009
硕士论文
[1]纯电动汽车复合电源再生制动与能量管理研究[D]. 孙涛.江苏大学 2016
[2]基于模糊控制的电动汽车匀速下坡再生制动控制策略研究[D]. 李明.南京农业大学 2015
[3]基于改进的粒子群算法的钻进参数多目标优化研究[D]. 何素素.西安石油大学 2015
[4]四轮轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 黄冬冬.长安大学 2015
[5]纯电动汽车复合电源能量管理仿真研究[D]. 郝美超.天津理工大学 2015
[6]基于EMB的汽车制动控制研究[D]. 李灿华.重庆大学 2015
[7]混合动力电动汽车再生制动能量回收策略研究[D]. 吴普兴.兰州交通大学 2014
[8]纯电动汽车电—液复合制动系统仿真研究[D]. 窦建明.长安大学 2014
[9]轮毂电机驱动型纯电动汽车控制系统研究[D]. 许进.杭州电子科技大学 2014
[10]轮毂电机驱动汽车制动能量复合回收装置研究[D]. 刘玉龙.吉林大学 2014
本文编号：3016727
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