轻度混合动力汽车启停系统建模与非线性控制方法研究

发布时间：2021-06-07 02:08

　　怠速工况作为汽车发动机运行的五大基本工况之一,每年都消耗掉了许多的燃料。怠速启停技术的出现不仅解决了发动机这种“出工不出力”的现象,而且更好的落实了节能减排的理念,正凭借其经济环保的优势受到成熟而且广泛的应用。带有启停技术的轻度混合动力柴油机汽车由于对原车的改动较小,成本较低,同时结合柴油机热效率高和排放的有害气体少等优点,使得其具有更好的燃油经济性和清洁环保性,具有广阔的市场前景。但是由于轻度混合动力柴油汽车不能实现低速下的纯电动运行,导致了发动机需要频繁启停,如果对启停动作不能实现有效的控制,不仅会造成更多的燃油消耗,而且还会严重影响驾驶员的驾驶体验。本文针对轻度混合动力汽车启停系统的建模和控制问题展开研究,通过对启停系统发动机转速的跟踪控制,实现了轻度混合动力柴油车的平稳快速启停。首先,根据带有传动启动发电一体机（BSG）的轻度混合动力柴油车结构特征和功能特性,在机电一体化仿真软件AMESim中分别搭建了BSG模型、带传动系统模型以及传统启动电机模型,与软件中的四冲程柴油发动机模型进行了组合和参数匹配,共同构建了轻度混合动力柴油车启停系统仿真模型,同时通过对柴油发动机模型特征变化... 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 基础知识简介
        1.2.1 混合动力汽车结构简介
        1.2.2 混合动力汽车分类简介
        1.2.3 发动机启停系统简介
    1.3 课题研究现状
        1.3.1 轻度混合动力汽车研究现状
        1.3.2 BSG启停系统研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 发动机启停系统仿真模型搭建
    2.1 AMESim仿真环境简介
    2.2 基于AMESim的启停系统仿真模型搭建
        2.2.1 模型结构
        2.2.2 模型搭建
    2.3 模型功能性验证
        2.3.1 发动机模型功能性验证
        2.3.2 启停系统模型功能性验证
    2.4 本章小结
第3章 基于线性模型预测控制的发动机启停控制系统设计
    3.1 启停系统控制策略设计
        3.1.1 发动机启停功能关闭
        3.1.2 发动机启停功能开启
    3.2 面向控制的发动机启停系统模型
    3.3 线性启停控制器设计
        3.3.1 模型预测控制介绍
        3.3.2 前馈补偿控制器设计
        3.3.3 反馈控制器设计
    3.4 仿真实验
        3.4.1 联合仿真设置
        3.4.2 线性控制器效果验证
    3.5 本章小结
第4章 基于非线性模型预测控制的发动机启停控制系统设计
    4.1 粒子群算法简介
    4.2 非线性启停控制器设计
    4.3 仿真实验
    4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3215628