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混合动力系统参数优化方法与动力传动控制策略研究
| 论文题名： | 混合动力系统参数优化方法与动力传动控制策略研究 |
| 关键词： | 混合动力系统;参数优化;传动控制;能源汽车 |
| 摘要： | 在交通领域发展以电驱动为代表的节能与新能源汽车已成为世界各国加快推进能源战略转型和应对能源、环境挑战的重要举措之一。混合动力汽车作为当前能够同时满足能源替代和用户长续驶里程需求的车型，是各国工业界和学术界研究的重点。本文以并联混合动力系统为研究对象，围绕节能与舒适的开发目标，采用基于模型的研究手段，以最优化方法为途径，通过建模、仿真与实验等手段对动力总成参数优化匹配、能量分配优化与动力传动协调控制等问题进行了研究，主要研究内容及成果如下： 基于 Matlab/Simulink软件仿真平台，采用理论建模与试验建模相结合的方法，进行了并联混合动力系统关键部件建模，建立了驾驶员模型、动力总成及传动系统模型和车辆动力学模型，为后续研究提供了仿真计算分析平台。 针对混合动力系统动力总成参数多目标优化匹配，提出了一套通用的由动态规划（DP）和改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）构成的集成优化方法。以混合动力系统燃油经济性和动力性为优化目标，结合匹配参数约束条件和混合动力系统后向仿真模型，利用 DP输出的最优燃油消耗量，采用 NSGA-Ⅱ求解混合动力系统动力总成最优匹配参数。 考虑发动机频繁启停和AMT频繁换挡对燃油经济性和驾驶性能影响，提出了基于动态规划-凸优化(DP-C)的能量管理优化方法，实现了混合动力系统燃油经济性和驾驶性能的综合优化，且其计算量相对于DP较小。 通过动态过程控制品质分析和系统动力学分析，确定了动态过程控制品质评价指标，明确了各评价指标的影响因素及其影响程度，提出了发动机主动同步-电动机转矩补偿模式切换分步协调控制策略和电动机主动同步-发动机主动同步-电动机转矩补偿 AMT换挡分步协调控制策略。通过离线仿真初步验证了所提出的动力传动协调控制策略的可行性和有效性。 基于 dSPACE快速原型和硬件在环系统，建立了混合动力系统硬件在环仿真实验平台，通过该实验平台完成了控制系统的信号调试、功能测试和性能测试，全面验证了整车控制策略的控制功能。 |
| 作者： | 张佩 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 颜伏伍;杜常清 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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