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基于电磁变速器的插电式混合动力汽车控制系统研究
| 论文题名： | 基于电磁变速器的插电式混合动力汽车控制系统研究 |
| 关键词： | 插电式混合动力汽车;控制系统;能量管理;电磁变速器 |
| 摘要： | 随着能源短缺和环境污染问题日益凸显，新能源汽车成为了未来汽车的发展方向，其中，插电式混合动力汽车既能够大幅度降低燃油消耗和排放，同时还有较长的续航里程，在当前阶段具有独特的优势。 无级变速器是混联式混合动力系统的关键单元，本文所研究的电磁变速器是一种无刷化的无级变速器，由于其特殊的结构和工作原理，以及混合动力系统的特殊应用背景，对其控制有了更高的要求，另外燃油经济性和低排放对混合动力系统能量管理有新的要求。 本文首先分析了基于电磁变速器的混合动力系统的工作原理。采用图解的方法对电磁变速器的特性进行了分析，得出了不同速比下电磁变速器的工作状态和能量流动情况；对混合动力系统的工作原理进行了分析，确定了混合动力系统各端口功率关系；分析了混合动力系统的工作模式，为系统的控制和能量管理策略的制定提供依据。 其次，研究了基于电磁变速器的混动力系统的控制策略。建立了电磁变速器系统的数学模型；为避免动力系统输出端转速和内燃机转速差较大时，电磁变速器失去转矩传递能力，提出了电磁变速器的弱磁控制方法，仿真结果表明，所提出的弱磁控制方法对电磁变速器有良好的控制效果；提出了电磁变速器系统的协调控制策略，并在多种运行模式下进行了仿真，仿真结果表明，所提出的控制策略对系统有良好的控制效果。 再次，为了在满足汽车动力性能的同时，提高车辆的经济性，研究了能量管理策略。先介绍了模糊控制的基本理论，然后分析了能量管理的原理，接着设计了驱动模糊控制器和制动模糊控制器。 最后，采用Cruise软件建立了混合动力汽车仿真模型，来验证能量管理策略，并分别在NEDC工况和UDDS工况下进行了仿真，仿真结果表明发动机运行于最佳效率曲线上，电池得到了优化控制；为了评估所提出的能量管理策略对汽车燃油经济性的作用，与Prius2012的测试结果进行了对比，对比表明与Prius2012的能耗非常接近，说明本文提出的能量管理策略性能良好。 |
| 作者： | 靳增峰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 佟诚德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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