混合动力汽车能量管理策略仿真研究

发布时间：2022-12-10 22:13

　　随着世界工业的发展,人们对于能源利用和环境保护方面的要求越来越高。传统汽车在节油和排放方面已经不能满足人们的需求,新能源汽车由此兴起,而其中具有低油耗、低排放、高续航里程的插电式混合动力汽车受到了社会各界的广泛关注。在汽车硬件和行驶工况一定的情况下,油耗主要取决于能量管理策略,因此本文以插电式串联混合动力汽车为研究对象,对三种能量管理策略进行了仿真研究。本文首先建立了串联式混合动力汽车的后向仿真模型和前向仿真模型,分别用于离线全局优化算法和在线实时控制算法的仿真。其次对混合动力汽车的工作模式进行了分析,并设定相应的模式切换规则,对基于规则的能量管理策略进行了仿真。再次介绍了动态规划算法的基本原理,构建了基于动态规划算法的能量管理策略,并通过加入制动工况汽车处于制动回收状态等规则,对离散SOC的动态规划进行了改进,减少了其计算时间。通过对离散SOC的动态规划结果进行分析,总结算法的计算倾向,对动态规划算法结果进行修正,提高了算法的精度,并由此提出能用于实时控制的基于动态规划规则提取的能量管理策略。最后构建了基于模型预测控制的能量管理策略,分析比较了马尔科夫随机预测模型和指数函数预测模型在... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 混合动力汽车的结构
    1.3 能量管理策略国内外研究现状
        1.3.1 基于规则的能量控制策略
        1.3.2 基于优化的能量管理策略
    1.4 本文的主要工作
第2章 混合动力汽车数学模型
    2.1 后向仿真模型
        2.1.1 汽车动力学模型
        2.1.2 发动机-发电机组模型
        2.1.3 电池模型
    2.2 前向仿真模型
        2.2.1 驾驶员模型
        2.2.2 控制器模型
        2.2.3 发动机-发电机组模型
        2.2.4 电机模型
        2.2.5 电池模型
        2.2.6 传动系统和车轮模型
        2.2.7 机械制动器模型
    2.3 本章小结
第3章 基于规则的能量管理策略
    3.1 能量管理策略遵循的原则
    3.2 插电式混合动力汽车工作模式
        3.2.1 电量消耗模式
        3.2.2 电量维持模式
        3.2.3 停车充电模式
    3.3 模式切换规则
    3.4 仿真结果与分析
    3.5     本章小结
第4章 基于动态规划的能量管理策略
    4.1 动态规划算法简介
    4.2 基于动态规划的能量管理问题构建
    4.3 动态规划算法在能量管理策略中的应用改进
    4.4 结果与分析
        4.4.1 动态规划算法结果比较分析
        4.4.2 动态规划算法计算倾向分析
    4.5 动态规划规则提取
        4.5.1 基于规则提取的能量管理策略
        4.5.2 结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 基于模型预测控制的能量管理策略
    5.1 模型预测控制的原理
    5.2 基于模型预测控制的能量管理问题构建
    5.3 需求功率预测方法
        5.3.1 马尔科夫随机预测
        5.3.2 指数函数预测
    5.4 模型预测控制仿真结果与分析
    5.5 本章小结
第6章 不同实时能量管理策略结果对比分析
    6.1 对比分析
    6.2 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 本文主要创新点
    7.3 本文后续工作改进
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3717611