基于模型预测的插电式混合动力汽车控制策略研究

发布时间：2022-01-07 02:19

　　自二十一世纪以来,能源短缺与环境保护成为了世界探讨的热门议题。随着汽车工业的迅猛发展,世界范围内的主要国家和汽车厂商都已经意识到发展新能源汽车的必要性。在众多新能源汽车类型中,插电式混合动力汽车同时拥有纯电动汽车和传统汽车的优点,是目前新能源汽车中比较可行的方案。本文以插电式混合动力汽车的动力系统作为研究对象,以动力系统关键部件的参数匹配和能量管理策略的制定为文章的主题,从以下几个方面展开研究:1)根据插电式混合动力汽车的常用结构和整车设计指标确定了动力系统的基本结构并对动力系统的发动机、电机、电池等主要部件进行选型和参数匹配。基于Simulink/Matlab建立了插电式混合动力汽车的整车仿真模型,包括动力系统的主要部件模型和基于规则式的能量管理策略,最后验证了参数匹配的合理性。2)为避免动力参数匹配过程中造成的动力性和燃油经济性失衡的问题,利用多目标遗传算法对传动系统参数和能量管理参数进行了同步优化,保证了动力性与燃油经济性的综合优化。3)将能量管理策略的转矩分配问题作为一个多阶段决策最优化问题,基于贝尔曼原理求解了离线最优的转矩分配策略,建立了基于动态规划算法的全局能量管理策略。... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

通用雪佛兰Volt插电式混合动力汽车

比亚迪宋DM

合肥工业大学专业硕士毕业论文5则式，基于优化的能量管理策略包括全局优化和实时优化两类[15]，其中规则式能量管理策略已经十分成熟并得到广泛的商业应用，而优化式的能量管理策略仍处在探索阶段。图1-3能量管理策略的分类Fig1-3Classificationofenergymanagementstrategies1.3.1基于规则式的能量管理策略基于规则的能量管理策略主要是通过工程设计的经验以及发动机效率图来制定，其算法简单、实用性强、稳定性高，是目前应用最为广泛的控制策略。规则式的能量管理策略最早由J.Bumby等人在1987年提出，发动机和电机在不同的工作范围有不同的效率特性，通过提前利用门限值划分好工作区间，行驶时根据不同的工况需求和车辆状态合理地将各个动力总成部件的工作区间尽量限制在各自的高效工作区，从而提高动力系统的燃油经济性[16]。发动机的效率特性变化随着工作区间的变化有明显区别，所以一般基于规则式的控制策略根据发动机的工作区域和电机辅助形式的不同通常将混合动力汽车的工作模式命名为发动机单独工作模式、电机助力模式、行车充电模式和纯电动模式。基于静态逻辑门式的能量管理策略虽被广泛应用，但是往往动态特性不佳，在不同工况下会出现较大的燃油经济性差别，为了进一步提升燃油经济性很多学者提出了基于模糊规则的能量管理策略。和静态逻辑门式不同，模糊规则的制定没有精准的数学模型，依靠地更多的是开发者的经验。S.G.Li将电池电量和输出电压定义为BWS电池状态，建立的模糊规则根据需求扭矩和电池状态决定电量的功率分配，仿真结果显示发动机的工作区域已被明显改善[17]。HamidKhayyam通


本文编号：3573610