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混杂系统理论在新能源汽车能量系统建模中应用研究
| 论文题名： | 混杂系统理论在新能源汽车能量系统建模中应用研究 |
| 关键词： | 新能源汽车;动力电池管理系统;能量管理;建模方法 |
| 摘要： | 全球石化资源的日益枯竭，以及二氧化碳排放的大幅增加，伴随而来的是环境的污染，全球海平面的上升等严重危害人类生命的现状。于是人们对新能源电动汽车的青睐也随之而来，因其具备十分环保的特质，不会对环境造成污染等优点，正逐步进入人们的生活。动力电池管理系统(BMS)作为新能源汽车的核心技术之一，在实现对整车智能控制的基础上，对动力电池的能量进行优化管理与控制，同样也是十分重要和必要的。所以，研究动力电池能量系统的建模方法是具有十分重大意义的工作。 本文以新能源汽车实验用电池包作为能量源，综合分析针对动力电池的能量建模方法，根据混杂系统的理论和方法来对新能源动力电池系统进行建模，在分析混杂系统模型的各种方法的基础上，采用混合逻辑动态(MLD)的方法，对系统能量实现优化分配，从而提高汽车的安全行驶和精确的续驶行程。 本文首先对电动汽车的发展历史进行了相应的重温，描述了本文课题所研究的背景以及本课题在国内外研究的现状，给出课题的来源和研究内容等。接着描述了混杂系统理论建模方法，首次把混杂系统理论应用于新能源汽车能量建模中，指出系统建模在电动汽车动力电池管理系统中应用的重要性，概述了本文的主要研究内容。然后分析了混杂系统理论并对其做出总结。指出目前混杂系统所涉及并应用到的领域，对混杂系统的概念进行阐述；接着给出几种典型的混杂建模方法。在此基础上，提出本文具体的建模方法。 其次，针对电动汽车用动力电池系统的实际需要，采用混杂系统建模中的混合逻辑动态模型(MLD)对动力电池系统建模，结合逻辑规则和专家经验等知识，运用整数线性不等式建立模型。运用M LD方法对动力电池系统建立模型，综合考虑系统能量源、能耗单元之间的连续动态变化和离散事件变化的关系，同时把广义预测控制算法GPC结合到MLD模型中，对模型进行优化。 再次，设计实验系统及仿真。设计实验系统，展现系统各个模块的功能。把MLD结合GPC算法的模型应用到动力电池管理系统中，最后把实现的结果和仿真结果进行分析和对比，验证该方法的可靠性和准确性。 最后总结全文，并给出本领域以后可能的研究方向和具体要求以及所需改进的工作。 |
| 作者： | 尚守卫 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 张建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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