插电式四驱混合动力汽车动力系统参数匹配及控制策略研究

发布时间：2017-09-29 15:38

  本文关键词：插电式四驱混合动力汽车动力系统参数匹配及控制策略研究

  更多相关文章： 插电式四驱混合动力汽车 参数匹配 控制策略 参数优化 防滑控制

【摘要】：环境污染和能源短缺是近年来汽车工业发展面临的两大难题,严重制约着我国经济的可持续发展。随着排放法规的日益严格,节能和环保已经成为当前汽车工业发展的主题,插电式混合动力汽车因其可以使用外接电网充电、具有纯电动行驶里程长、节油率高的优点,成为很多国家新一代电动汽车发展规划中实现汽车节能减排的重要技术途径之一。本文以国家创新工程项目为背景,主要进行了以下几方面的研究：首先,根据插电式四驱混合动力汽车动力系统结构特点以及整车性能指标要求,对发动机、驱动电机、ISG电机、动力电池以及传动系统进行了选型和参数匹配设计；在此基础上,分析了整车的基本工作模式,提出了一种基于规则的逻辑门限控制策略；对ADVISO R进行了二次开发,搭建了整车及控制策略模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了参数匹配和控制策略设计的合理性。其次,为了实现插电式四驱混合动力汽车能量的最优分配,建立了基于MATLAB与ADVISOR软件的联合优化系统,基于遗传算法分别对动力系统部件参数和控制策略参数进行了单目标和多目标优化。优化结果表明,在满足整车动力性指标的前提下,优化后的整车燃油经济性和排放性能得到了进一步提高,验证了优化方法的合理性。同时,为了使优化过程更加方便、简洁,在MATLAB环境下进行了参数优化软件的开发设计。最后,为了发挥插电式四驱混合动力汽车优越的驾驶安全性能,基于CarSim和Simulink联合仿真平台,搭建了插电式四驱混合动力汽车防滑控制策略。仿真结果表明,防滑控制策略能够有效地降低车轮处的滑移率,保障汽车的行驶安全。
【关键词】：插电式四驱混合动力汽车 参数匹配 控制策略 参数优化 防滑控制
【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17-26
• 1.1 论文研究的背景与意义17-18
• 1.2 插电式混合动力汽车概述18-19
• 1.3 插电式混合动力汽车国内外研究现状19-22
• 1.3.1 国外插电式混合动力汽车研究现状19-20
• 1.3.2 国内插电式混合动力汽车研究现状20-22
• 1.4 插电式混合动力汽车动力系统参数优化匹配概述22
• 1.5 插电式混合动力汽车常用控制策略概述22-24
• 1.5.1 基于规则的逻辑门限控制策略23
• 1.5.2 模糊逻辑控制策略23-24
• 1.5.3 瞬时优化控制策略24
• 1.5.4 全局优化控制策略24
• 1.6 本课题来源及主要研究内容24-26
• 第二章 动力系统主要部件选型和参数匹配设计26-37
• 2.1 动力系统结构设计26-27
• 2.2 整车参数及性能指标27-28
• 2.3 动力系统主要部件选型28-36
• 2.3.1 发动机的选型及参数匹配28-29
• 2.3.2 驱动电机的选型及参数匹配29-31
• 2.3.3 动力电池的选型及参数匹配31-33
• 2.3.4 ISG电机的选型及参数匹配33-35
• 2.3.5 传动系速比的参数匹配设计35-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 插电式四驱混合动力汽车控制策略设计37-45
• 3.1 插电式四驱混合动力汽车工作模式分析37-42
• 3.1.1 驱动工作模式分析37-40
• 3.1.2 制动工作模式分析40-42
• 3.2 基于规则的逻辑门限控制策略设计42-44
• 3.2.1 控制流程42-43
• 3.2.2 控制策略门限值的确定43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 插电式四驱混合动力汽车建模及仿真分析45-57
• 4.1 动力系统主要部件建模46-51
• 4.1.1 发动机模型46-48
• 4.1.2 驱动电机/ISG电机模型48-49
• 4.1.3 动力电池模型49-51
• 4.2 插电式四驱混合动力汽车控制策略模型51-53
• 4.3 整车模型及仿真结果分析53-56
• 4.3.1 整车模型53
• 4.3.2 仿真结果分析53-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 动力系统和控制策略参数优化及软件开发57-73
• 5.1 遗传算法简介57-59
• 5.2 遗传算法的优化过程59-62
• 5.2.1 优化流程图59-61
• 5.2.2 遗传算法的编码方式61
• 5.2.3 ADVISOR非界面仿真61-62
• 5.3 动力系统及控制策略参数的单目标和多目标优化62-64
• 5.3.1 目标函数的确定62
• 5.3.2 优化变量的选取62-63
• 5.3.3 约束条件的建立63-64
• 5.4 优化结果分析64-68
• 5.4.1 动力系统参数优化结果分析64-66
• 5.4.2 控制策略优化结果分析66-68
• 5.5 参数优化软件开发68-72
• 5.5.1 引导界面设计69-70
• 5.5.2 参数设置界面设计70-71
• 5.5.3 优化结果界面设计71-72
• 5.6 本章小结72-73
• 第六章 基于CarSim的插电式四驱混合动力汽车防滑控制策略研究73-85
• 6.1 CarSim软件介绍74
• 6.2 道路模型的构建74-75
• 6.3 防滑控制策略设计75-80
• 6.3.1 驾驶员模型设计76-78
• 6.3.2 驱动防滑控制策略设计78-79
• 6.3.3 制动防抱死控制策略设计79-80
• 6.4 仿真结果分析80-84
• 6.4.1 车速跟随及车轮滑移情况对比分析80-82
• 6.4.2 前后轮总需求转矩对比分析82-83
• 6.4.3 前后轮转矩分配曲线对比分析83-84
• 6.5 本章小结84-85
• 第七章 总结与展望85-87
• 7.1 全文总结85
• 7.2 论文创新点85-86
• 7.3 未来工作展望86-87
• 参考文献87-90
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况90

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩立金;项昌乐;刘辉;张东好;唐正华;;双模式混合驱动装置电机参数匹配[J];吉林大学学报(工学版);2011年06期

2 刘建飞;赵丹平;韦丽珍;;汽车电动空调系统参数匹配与仿真[J];内燃机与动力装置;2014年01期

3 杨伟斌,秦大同,杨亚联,杨阳,舒红;轻度混合动力汽车动力元件的选型与参数匹配[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年11期

4 彭志远;秦大同;段志辉;杨亚联;;新型混合动力汽车工作模式分析与参数匹配设计[J];中国机械工程;2012年09期

5 徐大伟;周荣;;基于燃料电池和超级电容的混合驱动系统参数匹配与仿真[J];天津汽车;2008年03期

6 孙燕;朱诗顺;;模块化混合动力分时驱动战术车辆参数匹配与仿真[J];机械设计与研究;2011年04期

7 姚怀新;车辆液压驱动系统的控制原理及参数匹配[J];中国公路学报;2002年03期

8 宋珂;章桐;;纯电动和串联式混合动力汽车电机传动系参数匹配[J];汽车工程;2013年06期

9 王安良,杨春信,胡创利;飞机环境控制系统的焓参数匹配方法[J];工程热物理学报;2003年02期

10 刘明月;赵维刚;张筑平;;全断面隧道掘进机工作参数匹配规律的挖掘与利用[J];石家庄铁道学院学报;2006年03期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 武红霞;秦东晨;徐一村;王兴;;混联混合动力客车动力系统参数匹配与仿真[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

2 林博;孙丹;李宏信;;电动汽车动力系统参数匹配[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

3 姚永岭;;纯电动乘用车等比例再生制动参数匹配与经济性试验标定[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 于海芳;混合动力汽车复合储能系统参数匹配与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 郑维;混合动力汽车动力总成参数匹配方法与控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 王伟;车用永磁同步电机的参数匹配、协调控制与性能评价研究[D];吉林大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵园园;液压混合动力装载机参数匹配问题研究[D];长安大学;2015年

2 伏开飞;装有CVT的PHEV关键参数匹配与能量管理研究[D];重庆大学;2015年

3 李W，

本文编号：942834