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基于Modelica的纯电动乘用车控制系统建模与控制策略研究
| 论文题名： | 基于Modelica的纯电动乘用车控制系统建模与控制策略研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;汽车动力性;车身稳定;总线控制系统;Modelica语言;状态切换控制;控制策略 |
| 摘要： | 纯电动汽车已经成为汽车研宄与开发的热点。控制策略作为纯电动汽车的关键技术对纯电动汽车的动力性、经济性、安全性和稳定可靠性起到极为重要的作用。高效的开发方式与建模技术有助于控制策略的研宄，而良好的控制策略有助于提高整车的性能。本文围绕纯电动汽车的控制系统建模已经控制策略研宄开发开展了以下几方面的研宄工作： 首先，本文首先进行纯电动汽车结构、整车控制系统功能以及控制方案分析，提出一种基于信号总线的整车控制系统方案，以解决汽车各种不同类型电子系统之间的复杂数据交换。 其次，以纯电动汽车运动学分析为基础，对汽车运行模式进行划分与描述，对整车驱动控制策略开展研宄。基于经典控制理论，建立了驾驶员意图表达模型；对起步过程详细运动学分析，研宄了基于电池SOC、加速信号和制动信号判断的起步模式控制策略，以及基于SOC和加速信号的一般加速模式、匀速模式、减速模式下的驱动控制策略；对整车运行模式状态切换方式进行分析，利用Modelica语言的特点，提出了一种基于StateGraph的车辆状态切换控制，完成整车运行模式模态切换可视化建模。 然后，本文基于StateGraph研宄了再生制动策略和车身稳定控制策略。分析了再生制动系统的工作原理及影响因素，研宄了一种考虑电机和电池影响因子的再生制动控制策略。基于逻辑门限控制方法，研宄了以车轮滑移率和角加速度为控制对象的ABS与TCS控制策略。进行ESP控制系统分析，提出一种基于横摆角速度和侧向速度的制动力控制逻辑。 最后，运用基于Modelica语言的建模仿真优化平台---MWorks，建立了整车控制器模型，按照信号总线控制系统方案搭建了纯电动汽车整车仿真平台。为了验证不同控制策略的性能，设计了多种工况和仿真方法进行纯电动乘用车ECUV仿真分析，根据仿真结果对比分析，验证所制定控制策略的有效性和优越性。 |
| 作者： | 蔡良华 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 吴义忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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