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增程式电动汽车控制策略设计与优化算法研究
| 论文题名： | 增程式电动汽车控制策略设计与优化算法研究 |
| 关键词： | 增程式电动汽车;恒温器控制;综合油耗;电池容量;参数匹配 |
| 摘要： | 随着全球汽车总量迅速增长，环境污染和能源危机逐年加剧。纯电动车因续航不足、充电不便等问题，限制了进一步发展。增程式电动汽车，因其较低的生产成本和较长的续驶里程，逐渐受到行业内广泛关注，而能量管理控制策略是增程式电动汽车的研究热点。 本文依托某省级创新类项目，对某款增程式电动商用车进行研究。主要研究内容是，在根据整车性能指标完成动力总成关键部件的参数匹配的基础上，结合对增程式电动汽车工作模式的分析结果，对整车能量管理控制策略进行了设计和优化。论文具体研究内容如下： 1.依据整车的基本参数和动力性能指标，对该增程式电动商用车的动力总成关键部件进行选型和参数匹配；对增程式电动汽车工作模式特点进行分析，然后对增程车控制策略的设计原则和整体流程进行总结和整理，将控制流程分为驱动模式和制动模式，并在对现有控制策略对比分析的基础上，分别为两种模式设计了发动机多工作点控制策略和制动模式控制策略。 2.使用CRUISE软件搭建了整车前向仿真模型，并以选型和匹配的数据对各组件进行参数设置；使用MATLAB/Simulink软件和CRUISE软件的Function模块搭建了整车控制策略模型，之后通过CRUISE/Simulink的联合仿真平台对整车进行动力学仿真，并对参数匹配的结果和多工作点控制策略进行仿真验证，结果表明可以实现相关控制需求。 3.搭建目前常用的恒温器控制策略模型，在相同工况下对其进行经济性仿真，并完成多工作点控制策略和恒温器控制策略的综合油耗仿真分析对比；之后结合电池容量衰减模型的计算结果，将两种控制策略的综合油耗和电池容量衰减损耗归一处理后进行对比分析，结果表明多工作点控制策略下的综合成本下降了5.78%，更符合经济性要求。 4.为进一步提高整车的综合经济性，对多工作点工作策略进行了优化。使用Isight优化软件与CRUISE软件搭建联合优化仿真平台，选取优化变量并设计相应的目标函数和约束条件，以遗传算法为优化方法，对多工作点控制策略中的发动机输出功率值进行优化。优化后的仿真结果表明，在NEDC工况和UDC工况下综合油耗值分别下降了2.05%和2.24%，优化效果较为显著。 |
| 作者： | 罗祥 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 闵海涛 |
| 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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