混合动力汽车整车控制策略的优化与HIL硬件在环测试

发布时间：2021-11-23 11:23

　　随着能源危机与环境污染问题的不断加大,我国对传统燃油车的油耗和排放要求越来越高,强制要求国内各大整车厂发展新能源汽车,从而缓解汽车尾气对环境造成的危害。但动力电池作为唯一的动力源一直制约着纯电动汽车的发展,纯电动汽车的续航能力不能完全满足要求。而混合动力汽车使用两个或多个动力源,能够解决纯电动汽车续驶里程较短的问题。但混合动力汽车的结构相对复杂,所以好的能量管理策略尤为重要。整车控制器是混合动力汽车的核心,目的是控制内燃机、驱动电机、锂离子电池与超级电容单元组之间的能量管理分配,从而保证内燃机工作在最佳有效区域。基于整车动力性的前提下,使混合动力汽车的燃油经济性达到最佳、排放值最低。本课题的研究对象为并联式混合动力汽车,以设计相对完整实用化的模糊逻辑控制策略为目标,具体研究内容如下:1.本文主要研究了混合动力汽车的整车结构,分析系统关键部件的特性,确定整车基本参数及关键部件参数;2.制定模糊控制策略并建立整车系统模型,将制定好的模糊控制策略嵌入到整车系统模型中,离线仿真整车系统模型,分析在NEDC、UDDS循环工况下,混合动力汽车的燃油消耗量和排放值;3.采用基于特征选择遗传算法优化在... 

【文章来源】：河北工程大学河北省

【文章页数】：90 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
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 混合动力汽车国内外研究现状
        1.3.2 整车控制器国内外研究现状
    1.4 本文研究的内容
第2章 混合动力汽车整车结构分析
    2.1 混合动力汽车电驱动系设计原理
        2.1.1 串联式混合动力汽车电驱动系设计原理
        2.1.2 并联式混合动力汽车电驱动系设计原理
        2.1.3 混联式混合动力汽车电驱动系设计原理
    2.2 系统关键部件
        2.2.1 内燃机的特性
        2.2.2 驱动电机的特性
        2.2.3 动力电池特性
        2.2.4 超级电容特性
    2.3 整车基本参数及关键零部件参数
        2.3.1 整车基本参数
        2.3.2 内燃机的基本参数
        2.3.3 驱动电机参数
        2.3.4 锂离子电池与超级电容单元组基本参数
    2.4 本章总结
第3章 混合动力汽车控制策略的制定与系统模型的建立
    3.1 混合动力汽车控制策略的制定
        3.1.1 模糊逻辑控制策略
    3.2 整车系统模型的搭建
        3.2.1 整车控制器模型
        3.2.2 驾驶员模型
        3.2.3 内燃机模型
        3.2.4 驱动电机模型
        3.2.5 锂离子电池模型
        3.2.6 超级电容模型
    3.3 模糊逻辑控制策略的仿真分析
        3.3.1 循环工况的设定
        3.3.2 不同循环工况下燃油经济性分析
        3.3.3 不同循环工况下排放性的分析
    3.4 本章小结
第4章 基于特征选择遗传算法参数优化模糊控制策略
    4.1 引言
    4.2 模糊控制的优化问题
        4.2.1 优化问题的数学描述
        4.2.2 模糊控制常用的优化方法
        4.2.3 基于特征选择遗传模糊优化方法
    4.3 基于特征选择遗传算法的设计
        4.3.1 基于特征选择遗传算法的基本流程
        4.3.2 特征选择的优化参数
        4.3.3 隶属度函数参数的编码
        4.3.4 适应度函数的选取
    4.4 运行参数的设定
        4.4.1 编码长度L与种群的初始化
        4.4.2 遗传算子的设计
        4.4.3 约束条件
    4.5 优化前后的对比分析
        4.5.1 优化前后的锂离子电池与超级电容SOC对比
        4.5.2 优化前后的混合动力汽车燃油经济性比较
        4.5.3 优化前后的混合动力汽车排放性比较
    4.6 本章小结
第5章 整车控制器HIL硬件在环测试
    5.1 整车控制器开发流程
    5.2 HIL仿真平台简介
        5.2.1 HIL仿真硬件平台
        5.2.2 HIL仿真软件平台
    5.3 试验方案设计
    5.4 试验模型的搭建
    5.5 试验结果分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[3]《BP世界能源展望2019年版》发布[J]. 本刊讯.  电力与能源. 2019(02)
[4]浅谈汽车尾气排放问题及节能减排的方法[J]. 蔚张茜.  冶金管理. 2019(07)
[5]试析中国新能源汽车发展的现状、问题与对策[J]. 范高林.  时代汽车. 2019(03)
[6]一种基于最优特征选择改进的遗传算法[J]. 辛宇,童孟军,华宇婷.  传感技术学报. 2018(11)
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[8]混联式混合动力汽车高速工况经济性研究[J]. 周文太,王晨,赵治国,于海生,张彤.  汽车技术. 2018(02)
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硕士论文
[1]基于智能控制的同步发电机励磁控制研究[D]. 揭海宝.西南交通大学 2010



本文编号：3513778