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基于模糊控制的混合储能有轨电车能量管理策略的研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的混合储能有轨电车能量管理策略的研究 |
| 关键词： | 有轨电车;混合储能系统;能量管理;模糊控制 |
| 摘要： | 近年来，全球石油消耗量的发展趋势在明显增长，带来的城市环境问题日益受到更多重视。以锂电池与超级电容作为混合储能系统的现代有轨电车是解决城市机动车辆过多带来的诸多问题的重要办法。锂电池具有能量密度高、功率密度低的特点，而超级电容具有能量密度低、功率密度高的特点，由于锂电池与超级电容自身性质的差异，如何协同两种储能元件工作，对存储其中的能量进行分配管理则是一个急需解决的问题。 因此本文提出了一种新型的混合储能系统有轨电车能量管理策略:利用庞特里亚金极小值原理，以降低有轨电车运行成本为目的，来指导设计模糊逻辑控制能量管理策略。为此，本文主要进行了以下研究: 首先，对混合储能系统主电路进行了研究与分析。对混合储能系统主电路拓扑进行了选择，并对混合储能系统储能元件容量配置参数进行了计算;对双向DC/DC变换器进行了建模分析;设计了双向DC/DC变换器的控制器，并进行了仿真验证;最后对混合储能有轨电车实验平台主拓扑电路进行了设计以及参数计算。 其次，进行了混合储能系统有轨电车全局最优能量管理仿真计算。利用庞特里亚金极小值原理对系统进行了建模与计算;基于武汉T1线线路参数，借助Matlab得到了基于庞特里亚金极小值原理的全局最优能量管理结果;最后根据庞特里亚金极小值原理计算结果得到用于模糊逻辑控制器的经验。 再次，对基于模糊逻辑控制的能量管理策略进行了设计。基于全局最优能量管理结果的经验对模糊逻辑控制器进行了设计;并用Simulink搭建仿真对模糊逻辑控制能量管理策略进行了仿真验证;然后将仿真结果与基于规则的逻辑阈值能量管理策略进行了比较分析，证实了本文所提出的能量管理策略的有效性。 最后，搭建了混合储能系统有轨电车实验平台，利用实验验证了本文设计的模糊逻辑控制能量管理策略的有效性。 |
| 作者： | 王钟嵩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨中平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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