重型非公路矿用混合动力自卸车控制策略优化研究

发布时间：2024-04-19 01:43

　　随着石油成本的日益增加,在矿用自卸车上应用混合动力技术,也将会成为降低整车使用成本的有效途径之一。整车控制策略的优劣在很大程度上能够决定混合动力汽车的性能。矿用混合动力自卸车控制策略的设计目的,是根据油门踏板、制动踏板以及档位开关等信号判断出驾驶员的意图,通过合理的调节发动机和电机的转矩分配,在保证整车动力性的前提下能够提高矿用混合动力自卸车的燃油经济性。本课题首先以原有矿用自卸车相关技术条件为基础,在保证了原车动力性的前提下,完成了对矿用混合动力自卸车发动机、电机和动力电池等部件的参数匹配,以及整车动力系统结构的选型,然后利用Cruise软件建立了整车仿真模型。其次,分析了矿用混合动力自卸车的能量传递流程以及控制要求,与逻辑门限控制策略相比,利用模糊控制理论鲁棒性和实时性好等优点,设计了模糊控制器,并在Simulink软件中建立了整车模糊控制策略。在设计模糊控制器时需要确定的参数有隶属度函数和模糊控制规则的参数,由于参数多,仅仅依据设计者的经验很难找出最优的控制参数。针对模糊控制器的这些缺点,通过分析整车需求转矩以及当前状态下动力电池SOC值,利用粒子群算法(PSO)以整个工况下的等...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外混合动力汽车发展现状
    1.3 混合动力汽车分类
    1.4 混合动力汽车控制策略研究现状
        1.4.1 基于规则的控制策略
            1.4.1.1 逻辑门限控制策略
            1.4.1.2 模糊控制策略
        1.4.2 瞬时优化控制策略
        1.4.3 全局优化控制策略
    1.5 课题来源及主要研究内容
第2章 矿用混合动力自卸车动力总成选型与建模
    2.1 矿用混合动力自卸车动力参数设计
        2.1.1 计算整车需求功率
        2.1.2 确定发动机参数
        2.1.3 确定电机参数
        2.1.4 确定电池参数
    2.2 矿用混合动力自卸车系统建模
        2.2.1 建模方法及建模软件
        2.2.2 矿用混合动力自卸车整车模型
        2.2.3 建立矿用混合动力自卸车整车循环工况
    2.3 本章小结
第3章 矿用混合动力自卸车模糊控制策略
    3.1 模糊控制原理
    3.2 矿用混合动力自卸车模糊控制器的设计
        3.2.1 模糊控制器输入、输出变量的确定和计算
        3.2.2 模糊控制器的隶属度函数和模糊控制规则
    3.3 矿用混合动力自卸车整车模糊控制策略仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 粒子群算法优化的模糊控制策略
    4.1 粒子群算法
        4.1.1 粒子群算法原理
    4.2 基于粒子群优化的模糊控制器
        4.2.1 适应度函数的选择
        4.2.2 隶属度函数和模糊控制规则的编码
        4.2.3 矿用混合动力自卸车整车模型和控制策略联合仿真平台
        4.2.4 粒子群优化模糊控制器的流程及主要程序编写
    4.3 仿真实验及结果分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
    5.1 论文总结
    5.2 论文展望
参考文献
附录A 粒子群算法优化模糊控制器程序
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3958039