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混合动力汽车动力系统控制关键技术研究
| 论文题名： | 混合动力汽车动力系统控制关键技术研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;能量管理策略;动态规划;模型预测控制;主动减振 |
| 摘要： | 在能源危机和环境污染的背景下，混合动力汽车作为当前技术水平下汽车行业中具有发展潜力的新能源汽车迅猛发展。本文选择某款并联式混合动力乘用车作为研究平台，针对混合动力的能量优化管理和传动系统的主动减振控制进行了研究。具体研究工作如下： 首先，研究了采用前向仿真的混合动力汽车仿真模型构建，并搭建基于SIMULINK的整车仿真模型，实现并联混合动力汽车动力经济性能准确仿真。分析了不同的等效因子取值所对应的转矩分配策略，阐释了等效因子对工况始末电池SOC平衡和燃油消耗的影响。 其次，通过工况预测、动态规划和模型预测控制相结合，对混合动力能量管理策略进行了研究。基于指数函数设计工况预测模型，预测得到未来有限时间域内的车速信息。通过将动态规划应用到模型预测控制的框架中，提出了基于DP-MPC的混合动力汽车能量管理策略。DP-MPC能量管理策略以预测时域内的燃油消耗最小为目标函数，通过未来有限时间域内目标函数的最小值的求解获得混合动力汽车的转矩分配策略。通过与动态规划算法求解得到的全局优化最优解进行对比分析，验证了基于DP-MPC的能量管理策略在燃油经济性方面依然具有良好的优化性能。 最后，对并联混合动力系统的主动减振控制进行了研究。将传动系等效为两质量弹簧阻尼系统，并搭建了SIMULINK仿真模型，设计了状态观测器，实现了扭转角的在线观测，集合线性二次型调节器实现了抑制动力传动系统扭转振动的目的。通过改变参考模型的参数研究了线性二次型调节器的主动减振性能。结果验证了即使控制器模型的参数存在显著误差，本文提出的主动减振控制器依然具有较好地抑制扭转角超调的作用，保持了较好的减振效果。 |
| 作者： | 谢子晗 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 孙巍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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