原文传递
纯电动汽车传动系统参数匹配及优化研究
| 论文题名： | 纯电动汽车传动系统参数匹配及优化研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;传动系统;参数匹配;混合优化算法;QT软件平台;CRUISE仿真 |
| 摘要： | 当今世界格局日新月异，能源和环境问题却始终占据一席之地。汽车及其上下游产业在工业社会中占据着举足轻重的地位，寻找燃油车替代品，发展纯电动汽车已经成为当今世界各国的共识。目前纯电动汽车技术正处于起步阶段，纯电动汽车采用电机提供驱动力，为研发带来了新的挑战。如何使电机、电池的参数与传统机械结构的参数进行合理匹配是电动车技术研究的热点。 本文以国产某纯电动汽车车型为参考，对传动系统参数匹配问题进行分析研究。首先分析了纯电动汽车传动系统的构型和布置方案，对传动系统进行选型设计，并对纯电动汽车进行运动学分析，建立了行驶时整车受力模型，由此推导出整车性能关键指标的计算方法。根据本文的设计需求，结合传统参数匹配流程，确定了驱动电机和动力电池的选型，并给出了电机功率、转矩、电池数量和传动比等重要参数的设计方法。 传统的参数匹配优化研究大多选择对传动比进行优化，将电机参数作为定值进行计算，忽略了电机相关参数变化对整车性能带来的影响。本文选择驱动电机峰值功率、峰值转矩和传动比作为优化变量，并考虑优化变量导致整备质量和电机效率等关键参数变化对整车性能的影响，推导出它们与优化变量之间的关系表达式。以上述为基础，本文选择采用混合优化算法，融合粒子群算法和遗传算法，并利用加权平均法和约束法设计适应度函数，以0~100km/h加速时间和60km/h等速工况续航里程作为优化目标，将最大车速和最大爬坡度作为约束条件，在粒子群算法的基础上添加选择、交叉、变异操作，对传动系统参数匹配问题进行了多目标优化。 为了使算法的利用更加高效，本文基于QT和MATLAB设计了纯电动汽车传动系统参数匹配优化软件平台，将优化算法核心部分进行了封装，通过在软件平台上进行参数设定，调用MATLAB后台进行算法计算，生成最终结果进行优化，通过人机交互界面使算法的使用更加直观简洁，显著降低了使用门槛，并可以比较不同算法优化能力的不同。 最后，本文基于CRUISE软件搭建了项目所需纯电动汽车模型，对整车模块、电机模块、电池模块、车轮及主减速器等关键模块进行了参数设置和信号连接，对项目模型的动力性和经济性进行了仿真，对混合优化算法结果是否符合设计要求进行验证，同时经过比较，混合优化算法较传统匹配方法能带来整车性能的较大提升。 |
| 作者： | 卫腾达 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 曲兴田 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
