基于多学科联合仿真的重型车辆混合动力行驶控制研究
发布时间：2021-06-22 06:30
近年来,随着重型车辆在载重机动性要求的不断提升以及混合动力技术的广泛应用,混合动力多轴重型汽车便应运而生,它有运载重型装备、提高功率储备、增强机动性能、提高运输效率、保护路面和桥梁等特点,具有广泛的用途。本文以六轴重型混合动力汽车为研究对象,针对车辆加速、巡航、制动运行时多性能指标的综合优化问题,研究包括驱动和制动控制的整车多工况综合控制策略,使车辆动力性、安全性得到提升。论文的主要研究工作如下:（1）根据混合动力多轴重型汽车的驱动控制和制动控制的研究需求,本文采用多学科联合仿真方法,结合整车动力学的相关理论,建立了包括动力、驱动、制动、行驶、操控等在内的一套比较完整的仿真模型,并通过试验数据对模型的正确性进行了验证,可以满足整车多种控制策略研究的需求,为控制策略的研究提供仿真平台。（2）本文通过分析混合动力汽车的功率需求特性,提出了以动力响应为目标,适应平直道路、上坡、低附着路面等多种道路条件的动态协调驱动控制策略。它包括了以提高车辆加速能力为目的整车功率需求策略,使车辆快速响应驾驶员加速需求;另外,本文在分析了多轴汽车纵向动力学的基础上设计了基于分层思想的多电机转矩协调分配控制策略...
【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外现状
1.2.1 混合动力技术
1.2.2 混合动力重型汽车
1.2.3 混合动力汽车控制技术
1.2.4 联合仿真技术
1.3 论文的研究目的及意义
1.4 论文的主要研究内容
2 多学科联合仿真建模
2.1 混合动力系统组成
2.2 动力系统建模
2.2.1 动力系统组成及原理
2.2.2 动力单元建模
2.2.3 锂电池组建模
2.2.4 动力系统能量管理单元建模
2.3 驱动系统建模
2.3.1 驱动系统组成及原理
2.3.2 轮边驱动电机建模
2.3.3 轮胎及轮边减速机构建模
2.4 机械制动系统建模
2.4.1 制动系统组成及原理
2.4.2 机械制动系统建模
2.5 整车模型
2.6 模型验证
2.6.1 整车试验情况
2.6.2 模型验证
2.6.3 整车模型验证
2.7 本章小结
3 驱动控制研究
3.1 功率需求特性设计
3.2 多电机协调控制研究
3.2.1 总体设计方案
3.2.2 转矩初分配控制策略
3.2.3 驱动防滑控制策略
3.2.4 转矩协调控制策略
3.3 本章小结
4 制动控制研究
4.1 混合制动方案简介及问题分析
4.2 串行混合制动策略的设计
4.3 并行混合制动策略的设计
4.4 串-并行混合制动策略的设计
4.5 本章小结
5 综合工况行驶控制仿真
5.1 跑车状态优化效果仿真
5.2 综合工况的设计
5.2.1 驱动综合工况的设计
5.2.2 制动综合工况的设计
5.3 综合工况下的整车仿真研究
5.3.1 驱动工况仿真结果分析
5.3.2 制动工况仿真结果分析
5.4 本章小结
结论
主要工作与结论
主要创新性工作
工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
申请专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特种车辆多轮分布式电驱动系统设计研究[J]. 邹波,谭坤,杨刚,唐刚,杨世春. 车辆与动力技术. 2017(04)
[2]面向复杂系统工程的多学科统一建模与联合仿真技术研究与应用实践[J]. 郄永军. 智能制造. 2017(05)
[3]四轮独立电驱动车辆单轮驱动防滑控制试验研究[J]. 黄冠富,冯付勇,叶辉. 车辆与动力技术. 2016(03)
[4]基于HLA的多学科联合仿真系统设计与实现[J]. 宋慧波,王勇. 产业与科技论坛. 2015(13)
[5]混合动力汽车下坡辅助电-液复合制动控制方法[J]. 韩云武,罗禹贡,李克强,陈龙. 农业工程学报. 2015(08)
[6]并联式混合动力汽车控制策略的研究分析[J]. 邓晓亭,鲁植雄. 轻型汽车技术. 2014(Z2)
[7]电动汽车混合制动系统控制策略的改进[J]. 何仁,俞剑波,王润才. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]混合动力汽车发展综述[J]. 吴瑞竹,肖继学,宋春华,张汉中,廖旋,殷巧. 中国测试. 2012(06)
[9]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[10]多轴独立电驱动车辆驱动力的协调控制[J]. 范晶晶,罗禹贡,张弦,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2011(04)
博士论文
[1]混合动力汽车动力总成参数匹配方法与控制策略的研究[D]. 郑维.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]应用于APU起动/发电系统的永磁同步电机发电技术研究[D]. 王永杰.南京航空航天大学 2016
[2]永磁同步平面电机水冷散热系统的研究[D]. 谌雪锋.电子科技大学 2015
[3]纯电动轿车驱动控制及能量管理策略研究[D]. 张培志.吉林大学 2014
本文编号：3242323
【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外现状
1.2.1 混合动力技术
1.2.2 混合动力重型汽车
1.2.3 混合动力汽车控制技术
1.2.4 联合仿真技术
1.3 论文的研究目的及意义
1.4 论文的主要研究内容
2 多学科联合仿真建模
2.1 混合动力系统组成
2.2 动力系统建模
2.2.1 动力系统组成及原理
2.2.2 动力单元建模
2.2.3 锂电池组建模
2.2.4 动力系统能量管理单元建模
2.3 驱动系统建模
2.3.1 驱动系统组成及原理
2.3.2 轮边驱动电机建模
2.3.3 轮胎及轮边减速机构建模
2.4 机械制动系统建模
2.4.1 制动系统组成及原理
2.4.2 机械制动系统建模
2.5 整车模型
2.6 模型验证
2.6.1 整车试验情况
2.6.2 模型验证
2.6.3 整车模型验证
2.7 本章小结
3 驱动控制研究
3.1 功率需求特性设计
3.2 多电机协调控制研究
3.2.1 总体设计方案
3.2.2 转矩初分配控制策略
3.2.3 驱动防滑控制策略
3.2.4 转矩协调控制策略
3.3 本章小结
4 制动控制研究
4.1 混合制动方案简介及问题分析
4.2 串行混合制动策略的设计
4.3 并行混合制动策略的设计
4.4 串-并行混合制动策略的设计
4.5 本章小结
5 综合工况行驶控制仿真
5.1 跑车状态优化效果仿真
5.2 综合工况的设计
5.2.1 驱动综合工况的设计
5.2.2 制动综合工况的设计
5.3 综合工况下的整车仿真研究
5.3.1 驱动工况仿真结果分析
5.3.2 制动工况仿真结果分析
5.4 本章小结
结论
主要工作与结论
主要创新性工作
工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
申请专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特种车辆多轮分布式电驱动系统设计研究[J]. 邹波,谭坤,杨刚,唐刚,杨世春. 车辆与动力技术. 2017(04)
[2]面向复杂系统工程的多学科统一建模与联合仿真技术研究与应用实践[J]. 郄永军. 智能制造. 2017(05)
[3]四轮独立电驱动车辆单轮驱动防滑控制试验研究[J]. 黄冠富,冯付勇,叶辉. 车辆与动力技术. 2016(03)
[4]基于HLA的多学科联合仿真系统设计与实现[J]. 宋慧波,王勇. 产业与科技论坛. 2015(13)
[5]混合动力汽车下坡辅助电-液复合制动控制方法[J]. 韩云武,罗禹贡,李克强,陈龙. 农业工程学报. 2015(08)
[6]并联式混合动力汽车控制策略的研究分析[J]. 邓晓亭,鲁植雄. 轻型汽车技术. 2014(Z2)
[7]电动汽车混合制动系统控制策略的改进[J]. 何仁,俞剑波,王润才. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]混合动力汽车发展综述[J]. 吴瑞竹,肖继学,宋春华,张汉中,廖旋,殷巧. 中国测试. 2012(06)
[9]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[10]多轴独立电驱动车辆驱动力的协调控制[J]. 范晶晶,罗禹贡,张弦,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2011(04)
博士论文
[1]混合动力汽车动力总成参数匹配方法与控制策略的研究[D]. 郑维.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]应用于APU起动/发电系统的永磁同步电机发电技术研究[D]. 王永杰.南京航空航天大学 2016
[2]永磁同步平面电机水冷散热系统的研究[D]. 谌雪锋.电子科技大学 2015
[3]纯电动轿车驱动控制及能量管理策略研究[D]. 张培志.吉林大学 2014
本文编号：3242323
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