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基于品质工学的电动汽车再生制动系统优化研究
| 论文题名： | 基于品质工学的电动汽车再生制动系统优化研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;再生制动系统;品质工学;模糊控制;动力分配 |
| 摘要： | 纯电动汽车以其零排放、低噪音、不受石油匮乏影响等优点日益受到全世界的广泛关注，纯电动汽车相关技术的研发也受到各大汽车公司、研究机构的高度重视。然而与传统内燃机汽车相比，纯电动汽车的续驶里程普遍受到电池容量的限制，无法完全满足人们长距离的出行需求。得益于电机的发电特性，制动工况下，电动汽车可进行再生制动，将部分制动能量以电能的形式回收储存，有效地提高整车能量使用率，延长续驶里程。制动力分配策略作为再生制动系统的重要组成部分，直接影响制动能量回收率的高低。模糊概念符合人类思维方式，基于模糊控制理论设计制动力分配策略可有效地实现对制动系统的控制。 品质工学认为产品的品质是靠设计出来的，通过稳健性设计能够得到品质高、稳健性优异的产品。以再生制动模糊控制系统为开发对象，以提高能量回收率为试验目的，对模糊控制系统进行稳健性设计，以实现能量回收率的进一步提升。 ①基于制动相关法规和动力学模型，分析了再生制动影响因素，探讨了三种典型再生制动策略的优劣性。分析表明，再生制动控制策略设计过程中需要考虑电机性能、电池荷电状态、路况以及制动强度的影响。 ②基于模糊控制理论，设计再生制动模糊控制系统。选择车速、电池荷电状态、制动强度为输入变量，以再生制动力占比为控制目标，在保证制动稳定性、保护电池的前提下，制定了模糊控制规则，并基于MATLAB模糊工具箱搭建了相应模型。 ③基于仿真软件ADVISOR，检验模糊控制系统效果。对ADVISOR软件进行二次开发，基于MATLAB/Simulink软件搭建再生制动模糊控制系统，选择日本1015工况、美国UDDS工况、美国纽约城市NYCC工况进行仿真实验。试验结果显示再生制动模糊控制系统可有效地回收制动能量。 ④基于品质工学，优化模糊控制模型。以模糊控制隶属度函数形状因子为优化对象，对再生制动模糊控制系统进行性能改进。仿真试验结果显示，通过对隶属度函数形状的调整，三种工况下能量回收率取得了一定程度的提高，即控制系统的品质和稳定性都取得了提高。 在国家倡导推行“绿色出行、低碳生活”的背景下，适应电动汽车延长续驶里程的实际需求，在考虑制动稳定性的前提下，建立了再生制动模糊控制模型，并通过品质工学对模糊控制模型进行了优化改进，提出了性能稳定、能量回收率高的再生制动控制系统，为模糊控制与品质工学相结合的研究方式提供一定参考。 |
| 作者： | 曹希航 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 杨林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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