混合动力扒渣车参数匹配与控制策略研究

发布时间：2017-09-15 22:43

  本文关键词：混合动力扒渣车参数匹配与控制策略研究

  更多相关文章： 扒渣车 混合动力 二次调节技术 控制策略 参数优化

【摘要】：随着国内外对于扒渣车需求的日益旺盛,同时扒渣车不可避免的能耗高,排放差的暂时无法完全解决的现实难题,使其成为了当前工程车辆研究领域里又一热点。对于改善这些难题,目前广泛采用的方法有很多,如提升发动机的性能及热能效率、采用更先进的液压系统的节能方法、结合混合动力技术等等。提升柴油机的技术不仅成本较高且技术瓶颈难以攻克,所以本文在扒渣车中采用集燃油发动机与电动机优点的混合动力技术以及二次调节静液传动技术,并在此基础上对其进行整车的参数匹配与优化研究。首先,选择并联式混合动力结构,以扒渣车的设计要求为依据,基于二次调节静液传动技术对混合动力扒渣车的主要部件参数进行匹配设计；采用AMESim软件建立混合动力扒渣车整车模型,并仿真验证所匹配参数的合理性,同时对扒渣车的制动能量回收进行了初步的仿真分析研究。然后,联合AMESim与Simulink软件,针对扒渣车典型的工况,对混合动力扒渣车的控制策略做了研究。在Simulink中搭建双工作点控制策略、电力辅助控制策略,通过联合仿真比较这两种控制策略在混合动力扒渣车中应用,得出在扒渣车典型工况下,不同控制策略在油耗、排放、电池SOC变化等方面的优劣。最后,采用最优拉丁超立方设计法,联合AMESim与Isight软件对电力辅助控制策略下的混合动力扒渣车关键部件的参数进行DOE分析,并在此基础上,基于带精英策略的非支配排序遗传算法对扒渣车的油耗与排放进行多目标优化研究。
【关键词】：扒渣车 混合动力 二次调节技术 控制策略 参数优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 绪论17-25
• 1.1 课题研究的目的和意义17-18
• 1.2 国内外扒渣车的研究现状18-21
• 1.2.1 国外的扒渣机的发展18-19
• 1.2.2 国内扒渣机的发展19-21
• 1.3 二次调节静液传动技术的概述及优缺点21-24
• 1.3.1 二次调节系统的工作原理21-22
• 1.3.2 二次调节技术的特点及应用22-24
• 1.4 课题的主要研究内容24-25
• 第二章 混合动力扒渣车动力系统设计与关键部件参数匹配25-41
• 2.1 混合动力扒渣车动力系统设计25-27
• 2.1.1 混合动力系统总体设计方案25-27
• 2.1.2 混合动力扒渣车的技术要求27
• 2.2 混合动力扒渣车动力系统选型与参数匹配27-33
• 2.2.1 发动机的选型与参数匹配28-30
• 2.2.2 驱动电机的参数匹配与选型30-32
• 2.2.3 储能装置的选型与匹配32-33
• 2.3 混合动力扒渣车液压系统关键部件的参数匹配33-39
• 2.3.1 二次调节静液传动系统工作压力的确定33
• 2.3.2 行走液压泵/马达及主减速器的参数匹配33-35
• 2.3.3 回转液压泵/马达的参数匹配35-36
• 2.3.4 伸缩机构液压马达的参数匹配36-37
• 2.3.5 升降与倾动液压油缸的匹配37-38
• 2.3.6 恒压变量泵的匹配38
• 2.3.7 液压蓄能器的匹配38-39
• 2.4 本章小结39-41
• 第三章 基于AMESim的混合动力扒渣车模型的建立41-75
• 3.1 AMESim简介41-43
• 3.2 整车的建模仿真43-62
• 3.2.1 动力源模型43-52
• 3.2.2 液压系统模型52-57
• 3.2.3 仿真中其他的模型57-62
• 3.3 整车系统仿真分析62-73
• 3.3.1 恒压系统验证62-63
• 3.3.2 行驶工况仿真63-66
• 3.3.3 扒渣车回转及扒渣工况的仿真66-68
• 3.3.4 制动能量回收仿真与分析68-73
• 3.4 本章小结73-75
• 第四章 混合动力扒渣车控制策略设计与分析75-84
• 4.1 混合动力系统控制策略的研究现状75-76
• 4.2 混合动力扒渣车控制策略设计与建模76-80
• 4.2.1 双工作点控制策略76-78
• 4.2.2 电力辅助控制策略78-80
• 4.3 混合动力扒渣车控制策略仿真分析80-82
• 4.4 本章小结82-84
• 第五章 基于Isight与AMESim的工作系统参数的优化84-100
• 5.1 混合动力扒渣车部分参数的DOE分析84-91
• 5.1.1 DOE算法介绍84
• 5.1.2 混合动力扒渣车模型Export的模块设置84-86
• 5.1.3 联合仿真前的准备86
• 5.1.4 集成Isight的DOE分析86-91
• 5.2 混合动力扒渣车工作系统参数的多目标优化91-99
• 5.2.1 多目标优化方法简介91-92
• 5.2.2 AMESim集成Isight优化过程及结果92-99
• 5.3 本章小结99-100
• 第六章 总结与展望100-102
• 6.1 论文总结100-101
• 6.2 论文创新点101
• 6.3 论文展望101-102
• 参考文献102-106
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况106

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