基于模糊控制的纯电动城市客车再生制动控制策略研究
发布时间：2021-10-16 13:30
近年来纯电动客车逐渐成为了城市公共交通的重要载体。然而城市工况下客车频繁地加速与制动,由于其自身重量大,车辆机械制动过程中大部分动能直接转换为热能耗散,能量没有得到充分的利用。针对此问题,基于模糊控制理论对纯电动城市客车开展再生制动控制策略的研究,主要研究工作包括:（1）根据纯电动汽车子系统的构成,确定了本研究客车各子系统处于制动模式下的工作逻辑;根据整车性能目标,对客车动力系统的主要部件进行匹配选型,随后对客车保持制动稳定性条件下的前后轴制动力分配范围进行研究。（2）根据客车稳定制动条件,设计了改进后的客车前后轴制动力矩分配策略。为提升控制精度,综合考虑制动强度、车速、电池荷电状态SOC,基于模糊控制理论将电机的介入比例分为了七个等级,设计了客车再生制动力矩分配策略,并在MATLAB/Simulink平台中搭建了相应的控制策略模型。（3）利用CRUISE软件搭建客车仿真模型并输入实车参数,采用CRUISE和Simulink联合仿真,对不同制动条件下客车各轴制动力矩分配情况进行了分析。对客车的动力性以及在中国典型城市公交循环工况下的经济性进行了研究。基于CAN总线,在CANoe软件中建...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 再生制动控制技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本研究各章节的内容安排
第二章 客车基本构型及制动稳定性分析
2.1 纯电动城市客车基本构造
2.1.1 客车子系统构成
2.1.2 客车动力系统部件选型
2.1.2.1 驱动电机匹配选型
2.1.2.2 动力电池匹配选型
2.2 客车再生制动的基本原理
2.3 制动时车辆稳定性分析
2.4 本章小结
第三章 基于模糊控制的再生制动控制策略开发
3.1 再生制动控制策略总体结构
3.2 典型前后轴制动力分配方法
3.3 前后轴制动力分配策略
3.3.1 前后轴制动力分配逻辑
3.3.2 前后轴制动力分配策略
3.4 再生制动力矩分配策略
3.4.1 影响能量回收的限制因素
3.4.1.1 电机转速的影响
3.4.1.2 动力电池电量的影响
3.4.2 模糊控制器的设计
3.4.2.1 模糊控制器基本结构
3.4.2.2 MATLAB模糊控制器的开发
3.5 Simulink策略模型
3.6 本章小结
第四章 联合仿真分析及总线负载率评估
4.1 AVL-CRUISE简介
4.2 CRUISE整车模型与接口
4.3 控制策略控制效果仿真分析
4.3.1 低电量制动分析
4.3.2 中电量制动分析
4.3.3 高电量制动分析
4.3.4 结果分析
4.4 客车加速工况仿真分析
4.5 客车等速及CCBC循环工况仿真分析
4.5.1 等速工况
4.5.2 CCBC循环工况
4.6 制动系统的总线负载率评估
4.6.1 制动系统CAN网络仿真
4.6.1.1 CANoe简介
4.6.1.2 制动网络消息传递逻辑
4.6.1.3 CAN总线数据库
4.6.1.4 消息传递逻辑的实现
4.6.1.5 总线分析结果
4.7 本章小结
第五章 试制样车实车试验
5.1 纯电动城市客车样车性能试验
5.1.1 动力性能试验
5.1.2 经济性能试验
5.1.3 制动性能试验
5.2 本章小结
总结与展望
全文总结
工作展望
参考文献
致谢
主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性优化的电动汽车再生制动控制策略[J]. 汪求峰,许勇. 桂林电子科技大学学报. 2017(06)
[2]电动汽车电池温度加权PID控制[J]. 秦大同,黄晶莹,刘永刚,胡明辉. 交通运输工程学报. 2016(01)
[3]基于模糊逻辑算法的纯电动客车起步加速能力优化与再生制动控制[J]. 胡坚耀,吴正斌,邓先泉,全颂华. 集成技术. 2015(01)
[4]智能混合动力电动车辆多目标自适应巡航控制方法[J]. 陈涛,罗禹贡,韩云武,褚文博,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2013(10)
[5]并行再生制动系统控制器的设计与开发[J]. 张京明,任殿波,杜维南,崔淑梅. 中国公路学报. 2011(05)
[6]电动汽车的建模与模拟——不同锂离子电池技术的实施（英文）[J]. Dirk Hülsebusch,Simon Schwunk,Simon Caron,Bernd Propfe. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[7]再生发电制动技术在钻机绞车刹车上的应用[J]. 赵淑兰. 石油机械. 2004(10)
博士论文
[1]纯电动汽车再生制动充电安全与制动稳定性研究[D]. 黄晶莹.重庆大学 2015
[2]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]某型纯电动城市客车动力系统参数匹配及仿真优化[D]. 郭玉静.厦门理工学院 2018
[2]基于新型动力系统的混合动力能量控制策略仿真研究[D]. 杨天.吉林大学 2017
[3]基于CAN总线的拖拉机自动导航系统转向控制策略研究[D]. 刘雪珂.重庆理工大学 2017
[4]增程式电动汽车动力系统参数匹配与仿真优化研究[D]. 张方强.浙江大学 2017
[5]汽车制动能量回收系统控制策略研究[D]. 苏玉青.南京航空航天大学 2017
[6]基于改进下垂控制策略的多源微网频率稳定运行控制[D]. 张强.沈阳农业大学 2016
[7]分层控制架构下面向动静态环境的移动服务机器人导航研究[D]. 朱小生.上海大学 2016
[8]12m城市客车动力传动系统与整车性能匹配研究[D]. 潘锋华.湖南大学 2016
[9]纯电动大巴车再生制动控制技术的研究[D]. 王记武.哈尔滨工业大学 2016
[10]基于模糊控制的纯电动汽车制动力分配策略研究[D]. 姜建伟.湖南工业大学 2015
本文编号：3439892
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 再生制动控制技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本研究各章节的内容安排
第二章 客车基本构型及制动稳定性分析
2.1 纯电动城市客车基本构造
2.1.1 客车子系统构成
2.1.2 客车动力系统部件选型
2.1.2.1 驱动电机匹配选型
2.1.2.2 动力电池匹配选型
2.2 客车再生制动的基本原理
2.3 制动时车辆稳定性分析
2.4 本章小结
第三章 基于模糊控制的再生制动控制策略开发
3.1 再生制动控制策略总体结构
3.2 典型前后轴制动力分配方法
3.3 前后轴制动力分配策略
3.3.1 前后轴制动力分配逻辑
3.3.2 前后轴制动力分配策略
3.4 再生制动力矩分配策略
3.4.1 影响能量回收的限制因素
3.4.1.1 电机转速的影响
3.4.1.2 动力电池电量的影响
3.4.2 模糊控制器的设计
3.4.2.1 模糊控制器基本结构
3.4.2.2 MATLAB模糊控制器的开发
3.5 Simulink策略模型
3.6 本章小结
第四章 联合仿真分析及总线负载率评估
4.1 AVL-CRUISE简介
4.2 CRUISE整车模型与接口
4.3 控制策略控制效果仿真分析
4.3.1 低电量制动分析
4.3.2 中电量制动分析
4.3.3 高电量制动分析
4.3.4 结果分析
4.4 客车加速工况仿真分析
4.5 客车等速及CCBC循环工况仿真分析
4.5.1 等速工况
4.5.2 CCBC循环工况
4.6 制动系统的总线负载率评估
4.6.1 制动系统CAN网络仿真
4.6.1.1 CANoe简介
4.6.1.2 制动网络消息传递逻辑
4.6.1.3 CAN总线数据库
4.6.1.4 消息传递逻辑的实现
4.6.1.5 总线分析结果
4.7 本章小结
第五章 试制样车实车试验
5.1 纯电动城市客车样车性能试验
5.1.1 动力性能试验
5.1.2 经济性能试验
5.1.3 制动性能试验
5.2 本章小结
总结与展望
全文总结
工作展望
参考文献
致谢
主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性优化的电动汽车再生制动控制策略[J]. 汪求峰,许勇. 桂林电子科技大学学报. 2017(06)
[2]电动汽车电池温度加权PID控制[J]. 秦大同,黄晶莹,刘永刚,胡明辉. 交通运输工程学报. 2016(01)
[3]基于模糊逻辑算法的纯电动客车起步加速能力优化与再生制动控制[J]. 胡坚耀,吴正斌,邓先泉,全颂华. 集成技术. 2015(01)
[4]智能混合动力电动车辆多目标自适应巡航控制方法[J]. 陈涛,罗禹贡,韩云武,褚文博,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2013(10)
[5]并行再生制动系统控制器的设计与开发[J]. 张京明,任殿波,杜维南,崔淑梅. 中国公路学报. 2011(05)
[6]电动汽车的建模与模拟——不同锂离子电池技术的实施（英文）[J]. Dirk Hülsebusch,Simon Schwunk,Simon Caron,Bernd Propfe. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[7]再生发电制动技术在钻机绞车刹车上的应用[J]. 赵淑兰. 石油机械. 2004(10)
博士论文
[1]纯电动汽车再生制动充电安全与制动稳定性研究[D]. 黄晶莹.重庆大学 2015
[2]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]某型纯电动城市客车动力系统参数匹配及仿真优化[D]. 郭玉静.厦门理工学院 2018
[2]基于新型动力系统的混合动力能量控制策略仿真研究[D]. 杨天.吉林大学 2017
[3]基于CAN总线的拖拉机自动导航系统转向控制策略研究[D]. 刘雪珂.重庆理工大学 2017
[4]增程式电动汽车动力系统参数匹配与仿真优化研究[D]. 张方强.浙江大学 2017
[5]汽车制动能量回收系统控制策略研究[D]. 苏玉青.南京航空航天大学 2017
[6]基于改进下垂控制策略的多源微网频率稳定运行控制[D]. 张强.沈阳农业大学 2016
[7]分层控制架构下面向动静态环境的移动服务机器人导航研究[D]. 朱小生.上海大学 2016
[8]12m城市客车动力传动系统与整车性能匹配研究[D]. 潘锋华.湖南大学 2016
[9]纯电动大巴车再生制动控制技术的研究[D]. 王记武.哈尔滨工业大学 2016
[10]基于模糊控制的纯电动汽车制动力分配策略研究[D]. 姜建伟.湖南工业大学 2015
本文编号：3439892
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