功率分流式混合动力汽车分层拓扑图建模与构型方案的研究
发布时间：2021-05-15 13:56
功率分流式混合动力汽车（Power split hybrid electric vehicles,PS-HEV）可实现发动机和车轮动力输出端转速和转矩的解耦,提高了整车的燃油经济性。本文在国家自然科学金项目《EVT动力分流混合动力系统图论建模及构型优化综合的设计理论研究》（项目号:51575064）的依托下,开展了以下研究:（1）在已有行星齿轮图论研究的基础上,针对PS-HEV构型方案的设计提出了分层拓扑图论的建模方法;采用图论中邻接矩阵,实现PS-HEV构型方案的“数字化”建模,为后续大量构型方案的自动建模打下基础。（2）基于帕雷多优化原理（Pareto Optimal Principle）和动态规划算法（Dynamic Programming,DP）提出一种兼顾计算效率和准确性的快速动态规划算法（Rapid Dynamic Programming,Rapid-DP）,使后续大量PS-HEV设计方案的燃油经济性评价成为可能。（3）将Rapid-DP算法和粒子群算法（Particle Swam Optimization,PSO）相结合形成联合优化算法,该优化算法可解决多模式PS-HEV...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 PS-HEV传动系统的原理及发展现状
1.2.1 PS-HEV传动系统的原理
1.2.2 PS-HEV 传动系统的发展现状
1.3 PS-HEV传动系统研究方法的发展现状
1.3.1 杠杆法对 HEV 传动系统的研究现状
1.3.2 键合图对PS-HEV传动系统的研究现状
1.3.3 图论对PS-HEV传动系统的研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 基于分层拓扑图的PS-HEV传动系统的建模方法
2.1 引言
2.2 PS-HEV构型方案的图论建模
2.2.1 行星传动系统的标准图画模型
2.2.2 PS-HEV的分层拓扑图模型
2.3 分层拓扑图论在PS-HEV构型方案设计中的研究
2.3.1 基于分层拓扑图论的PS-HEV构型模式的分析
2.3.2 基于分层拓扑图画的运动学/动力学建模方法
2.3.3 多模式PS-HEV传动系统的方案合成
2.4 本章小结
3 基于快速动态规划算法的能量管理控制策略
3.1 引言
3.2 混合动力汽车中动态规划算法
3.2.1 动态规划算法的原理
3.2.2 PS-HEV能量管理优化数学模型
3.3 快速动态规划算法
3.3.1 快速动态规划算法的原理
3.3.2 快速动态规划算法的案例分析
3.4 联合优化算法对多模式PS-HEV构型方案的优化
3.5 本章小结
4 单模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究
4.1 引言
4.2 单行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模
4.2.1 单行星排构型模式库
4.2.2 运动学矩阵的自动建模
4.2.3 同构判定和模式归类
4.2.4 功率分流模式的动力学建模
4.3 单模式PS-HEV的方案评价
4.3.1 整车及部件参数
4.3.2 构型方案的百公里加速性能
4.3.3 构型方案的燃油经济性
4.4 本章小结
5 多模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究
5.1 引言
5.2 多模式PS-HEV案例分析
5.3 双行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模
5.3.1 双行星排构型模式库
5.3.2 动力学的自动建模与分析
5.4 多模式PS-HEV传动构型方案的综合设计
5.4.1 多模式PS-HEV传动方案的合成
5.4.2 多模式PS-HEV传动方案的性能评价
5.5 本章小结
6 多模式四轮驱动PS-HEV传动系统的研究
6.1 引言
6.2 四轮驱动PS-HEV传动系统的图论建模
6.2.1 四轮驱动PS-HEV的图论建模
6.2.2 四轮驱动PS-HEV的运动学建模
6.2.3 四轮驱动PS-HEV的动力学建模
6.3 四轮驱动PS-HEV传动系统的自动建模
6.3.1 运动学和动力学的自动建模
6.3.2 功率分流构型模式的穷举和分析
6.3.3 所有可行构型模式的穷举和分析
6.4 多模式四轮驱动PS-HEV构型的综合设计
6.4.1 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的合成
6.4.2 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的评价
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文主要研究工作及结论
7.2 论文主要创新点及后续研究工作的展望
7.2.1 论文的主要创新点
7.2.2 继续研究的方向
参考文献
附录
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
C 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合动力汽车行星耦合传动系统的图论建模及动力学分析[J]. 杨亚联,米娇,胡晓松,秦大同. 汽车工程. 2015(01)
[2]行星传动方案结构几何矛盾图论判别方法[J]. 李宏才,闫清东,李慎龙. 北京理工大学学报. 2010(09)
[3]基于图论的行星变速机构分析方法[J]. 闫清东,李慎龙,姚寿文. 吉林大学学报(工学版). 2010(04)
[4]复杂定轴轮系的图论分析方法[J]. 李华,姚进. 西南交通大学学报. 2008(04)
[5]周转轮系系统化的数学模型[J]. 薛隆泉,雷亚荣,宋念龙. 机械工程学报. 2008(04)
[6]变胞原理和变胞机构类型[J]. 戴建生,丁希仑,邹慧君. 机械工程学报. 2005(06)
[7]基于图论的3K行星齿轮系传动比与传动效率分析[J]. 林建德. 机械设计与研究. 2004(05)
[8]三自由度串联行星变速箱传动方案设计的图论法[J]. 邓晓龙,朱大林,方子帆. 机械传动. 2002(02)
[9]二自由度行星变速箱传动方案的图论法[J]. 邓晓龙,方子帆,施仲光. 三峡大学学报(自然科学版). 2002(02)
博士论文
[1]运动链的环路理论与同构判别及图谱库的建立[D]. 丁华锋.燕山大学 2007
硕士论文
[1]中国燃料消耗量法规与新能源汽车积分的政策组合研究[D]. 王悦.清华大学 2017
[2]EVT混合动力传动系统的图论建模与构型综合设计理论研究[D]. 刘振涛.重庆大学 2016
[3]周转轮系系统化研究的图论方法[D]. 雷亚荣.西安理工大学 2007
本文编号：3187753
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 PS-HEV传动系统的原理及发展现状
1.2.1 PS-HEV传动系统的原理
1.2.2 PS-HEV 传动系统的发展现状
1.3 PS-HEV传动系统研究方法的发展现状
1.3.1 杠杆法对 HEV 传动系统的研究现状
1.3.2 键合图对PS-HEV传动系统的研究现状
1.3.3 图论对PS-HEV传动系统的研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 基于分层拓扑图的PS-HEV传动系统的建模方法
2.1 引言
2.2 PS-HEV构型方案的图论建模
2.2.1 行星传动系统的标准图画模型
2.2.2 PS-HEV的分层拓扑图模型
2.3 分层拓扑图论在PS-HEV构型方案设计中的研究
2.3.1 基于分层拓扑图论的PS-HEV构型模式的分析
2.3.2 基于分层拓扑图画的运动学/动力学建模方法
2.3.3 多模式PS-HEV传动系统的方案合成
2.4 本章小结
3 基于快速动态规划算法的能量管理控制策略
3.1 引言
3.2 混合动力汽车中动态规划算法
3.2.1 动态规划算法的原理
3.2.2 PS-HEV能量管理优化数学模型
3.3 快速动态规划算法
3.3.1 快速动态规划算法的原理
3.3.2 快速动态规划算法的案例分析
3.4 联合优化算法对多模式PS-HEV构型方案的优化
3.5 本章小结
4 单模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究
4.1 引言
4.2 单行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模
4.2.1 单行星排构型模式库
4.2.2 运动学矩阵的自动建模
4.2.3 同构判定和模式归类
4.2.4 功率分流模式的动力学建模
4.3 单模式PS-HEV的方案评价
4.3.1 整车及部件参数
4.3.2 构型方案的百公里加速性能
4.3.3 构型方案的燃油经济性
4.4 本章小结
5 多模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究
5.1 引言
5.2 多模式PS-HEV案例分析
5.3 双行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模
5.3.1 双行星排构型模式库
5.3.2 动力学的自动建模与分析
5.4 多模式PS-HEV传动构型方案的综合设计
5.4.1 多模式PS-HEV传动方案的合成
5.4.2 多模式PS-HEV传动方案的性能评价
5.5 本章小结
6 多模式四轮驱动PS-HEV传动系统的研究
6.1 引言
6.2 四轮驱动PS-HEV传动系统的图论建模
6.2.1 四轮驱动PS-HEV的图论建模
6.2.2 四轮驱动PS-HEV的运动学建模
6.2.3 四轮驱动PS-HEV的动力学建模
6.3 四轮驱动PS-HEV传动系统的自动建模
6.3.1 运动学和动力学的自动建模
6.3.2 功率分流构型模式的穷举和分析
6.3.3 所有可行构型模式的穷举和分析
6.4 多模式四轮驱动PS-HEV构型的综合设计
6.4.1 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的合成
6.4.2 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的评价
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文主要研究工作及结论
7.2 论文主要创新点及后续研究工作的展望
7.2.1 论文的主要创新点
7.2.2 继续研究的方向
参考文献
附录
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
C 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合动力汽车行星耦合传动系统的图论建模及动力学分析[J]. 杨亚联,米娇,胡晓松,秦大同. 汽车工程. 2015(01)
[2]行星传动方案结构几何矛盾图论判别方法[J]. 李宏才,闫清东,李慎龙. 北京理工大学学报. 2010(09)
[3]基于图论的行星变速机构分析方法[J]. 闫清东,李慎龙,姚寿文. 吉林大学学报(工学版). 2010(04)
[4]复杂定轴轮系的图论分析方法[J]. 李华,姚进. 西南交通大学学报. 2008(04)
[5]周转轮系系统化的数学模型[J]. 薛隆泉,雷亚荣,宋念龙. 机械工程学报. 2008(04)
[6]变胞原理和变胞机构类型[J]. 戴建生,丁希仑,邹慧君. 机械工程学报. 2005(06)
[7]基于图论的3K行星齿轮系传动比与传动效率分析[J]. 林建德. 机械设计与研究. 2004(05)
[8]三自由度串联行星变速箱传动方案设计的图论法[J]. 邓晓龙,朱大林,方子帆. 机械传动. 2002(02)
[9]二自由度行星变速箱传动方案的图论法[J]. 邓晓龙,方子帆,施仲光. 三峡大学学报(自然科学版). 2002(02)
博士论文
[1]运动链的环路理论与同构判别及图谱库的建立[D]. 丁华锋.燕山大学 2007
硕士论文
[1]中国燃料消耗量法规与新能源汽车积分的政策组合研究[D]. 王悦.清华大学 2017
[2]EVT混合动力传动系统的图论建模与构型综合设计理论研究[D]. 刘振涛.重庆大学 2016
[3]周转轮系系统化研究的图论方法[D]. 雷亚荣.西安理工大学 2007
本文编号：3187753
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3187753.html
