原文传递
电气无级变速器(EVT)混合动力传动系半实物仿真平台
| 论文题名： | 电气无级变速器(EVT)混合动力传动系半实物仿真平台 |
| 关键词： | 混合动力汽车;电气变速器;半实物仿真平台;控制策略 |
| 摘要： | 近年来，混合动力汽车（HEV）的研究越来越热，其中动力耦合问题无疑是HEV的关键和难点。作为一种新型的机电能量耦合装置，电气无级变速器（EVT）在HEV中的应用极具潜力。EVT不仅能满足动力耦合的要求，且能实现制动回馈、无级变速、动力补偿等诸多功能，近年来备受关注。 国内外对于EVT控制策略的研究尚处在理论阶段，为开发 EVT的控制策略并进行相应的实验研究，需要提供真实的整车实验环境，目前还没有一个完整的基于EVT的HEV实验平台。为此，本文基于dSPACE实时在线仿真系统设计并搭建了EVT混合动力传动系半实物仿真平台，对其中的关键系统进行了设计研究，包括车辆负载模拟系统、全工况发动机模拟系统、驾驶员模型及监控界面等。 针对整车负载模拟的问题，分别利用逆模型负载模拟算法和转速闭环算法对负载模拟系统进行了设计。设计了非惯性道路负载模型和惯性负载模型完成逆模型负载模拟算法，并省去飞轮组采用电惯量技术模拟整车惯量，精简实验台架。针对逆模型算法加速度检测过程中转速采样噪声的干扰的问题，设计了二阶混合微分器和FIR滤波器。对于转速闭环算法，从理论上分析了转速闭环算法的可行性，针对反馈控制器造成的系统振荡问题，提出了带前馈补偿的转速闭环负载模拟算法，搭建控制模型，建立了转速闭环负载模拟系统。通过实验验证了两种负载模拟系统的可靠性。 针对实验平台中使用真实发动机会造成的尾气排放、污染实验地点、不易控制等问题，设计了全工况发动机模拟系统，采用一台感应电动机代替发动机提供动力。为使电动机按照发动机的特性运行并得到发动机油耗，采用理论建模和数据建模相结合的方法建立了完整的发动机模型，包括发动机转矩输出模型、发动机控制系统模型、油耗效率模型及顶层模型，并采用多项式插值进行模型插值的运算。通过实验验证了发动机模拟系统的可靠性和可行性。 为实现给定工况的跟踪，设计了基于模糊控制和PI控制相结合的驾驶员模型，解决了纯PI控制驾驶员模型造成的系统振荡问题。针对传统监控界面单调简单等问题，建立了生动逼真功能完善的监控界面，并提供自动/手动两种工作模式。结合基于功率跟随的控制策略，对整个实验平台进行给定工况实验，完成了实验平台的动态实验验证，为控制策略的开发奠定基础。 |
| 作者： | 李政 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 崔淑梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
