基于单电机的混动系统模式切换扭矩协调控制

发布时间：2023-01-15 11:58

　　在单电机构型的并联式混动汽车中,驱动电机需要在动力模式切换的过程同时完成驱动车辆行驶及起动发动机的任务。为了保证系统在动力模式切换时的平顺低冲击,本文建立了一种基于模型参考控制（MRC）方法的控制系统。在该控制系统中,将整个动力模式切换过程分成两个阶段进行控制。在第一个阶段之中,发动机将通过P2分离式离合器的滑动摩擦扭矩完成起动及加速。当发动机转速逐渐上升直至发动机与电机转速差到达一个阈值时,进入发动机及电机转速同步阶段。在第二阶段中,通过离合器摩擦扭矩的方向只与转速差方向有关的特性来降低发动机转速的加速度,迅速完成发动机及电机的角加速度及转速的同步,使P2分离式离合器完成平顺锁合。在这个阶段的控制中,具有发动机转矩、电机转矩以及离合器转矩三个输入变量以及离合器两侧轴旋转的角速度两个输出变量,因此系统为一过驱动系统。本论文以纯电机驱动时的运动模型作为参考模型,通过减小控制模型与参考模型之间的误差来进行控制,以求达到整个动力切换过程平稳低冲击的目标。最终通过Matlab/Simulink仿真及硬件在环仿真验证了控制策略的控制效果,并给出了阈值对系统的影响。 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 P2混动结构发展现状
        1.2.1 舍弗勒P2 混动模块
        1.2.2 采埃孚
    1.3 动力模式切换控制策略研究现状
    1.4 本论文研究的主要内容
    1.5 本章小结
第二章 动力学分析及建模
    2.1 发动机动力学模型
    2.2 电机动力学模型
    2.3 离合器动力学模型
    2.4 本章小结
第三章 模型参考控制器设计
    3.1 控制方程的状态表达式
    3.2 控制器方程及稳定性条件
        3.2.1 发动机滑摩起动阶段
        3.2.2 转速同步阶段
    3.3 前馈控制设计
        3.3.1 发动机滑摩起动阶段
        3.3.2 转速同步阶段
    3.4 反馈控制设计
        3.4.1 发动机滑摩起动阶段
        3.4.2 转速同步阶段
    3.5 本章小结
第四章 基于Matlab/Simulink的数值仿真及讨论
    4.1 与现有的动力模式切换控制方式对比
    4.2 切换阈值?的影响
    4.3 离合器脱开时机的影响
    4.4 离合器拖动扭矩的影响
    4.5 本章小结
第五章 基于硬件在环的数值仿真及讨论
    5.1 HIL环境介绍
    5.2 HIL仿真实验结果
        5.2.1 速度平稳时起动
        5.2.2 换挡间起动
    5.3 本章小结
第六章 总结及展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]混合动力系统在船舶上的应用研究[J]. 金君.  物流工程与管理. 2011(03)
[2]混合动力电动汽车的研究[J]. 王银辉,刘兴华,仇滔.  内燃机. 2003(03)
[3]电动车及混合动力车的现状与展望[J]. 广濑久士,丹下昭二,金东瀛.  汽车工程. 2003(02)

硕士论文
[1]Web环境下的Simulink仿真系统研究与开发[D]. 杨雷.大连理工大学 2010
[2]新一代硬件在环仿真平台的研究和开发[D]. 位正.清华大学 2009



本文编号：3731019