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原文传递 混合动力汽车的动力性与经济性仿真分析
论文题名: 混合动力汽车的动力性与经济性仿真分析
关键词: 混合动力汽车;动力性;数学模型;仿真分析
摘要: 混合动力汽车兼具传统汽车和电动汽车两者的优势,能够满足动力、续航、节能、低污染等诸多要求,有效缓解了如今的能源与环境污染问题。但混合动力汽车较传统汽车更为复杂,涉及到机械、电气、控制等多个物理领域。为了构建企业混合动力汽车整车性能专用仿真软件平台和优化实际中更注重的经济性能,本文基于适合多领域复杂系统建模的Modelica语言构建底层灵活、可重用性高、可扩展性强的混合动力汽车模型,对其动力性和经济性性能进行验证及分析,并优化其经济性能。
  混合动力汽车整车模型的构建是仿真分析的前提。首先,在详细阐述混合动力汽车各关键零部件功能、工作原理及数学模型的基础上,构建了各零部件的Modelica模型,包括发动机、BSG电机、蓄电池、变速箱等。之后在构建的零部件模型的基础上,搭建了混合动力汽车的整车模型,为后续的动力性和经济性仿真分析及优化奠定了基础。
  为了构建企业整车动力性和经济性专用仿真软件平台,需要获得准确性和精确性高,且动力性和经济性符合设计要求的整车模型。通过对构建的整车模型进行最高车速等动力性和燃油消耗等经济性仿真,并输出关键变量曲线与试验数据曲线对比验证分析,结果表明,本文构建的重用性高、扩展性强的混合动力汽车模型符合预期要求,为企业专用仿真软件平台的构建奠定基础,有效的提高了后续产品的研发效率。
  此外,针对实际中更注重汽车经济性能的情况,选取主减速器比和变速档位传动比等关键参数对其动力性和经济性性能进行研究,仿真结果表明,在满足动力性的基础上获得了更优的经济性,且其经济性与主减速器比和变速档位传动比是非线性相关的。
  最后针对上述非线性相关的结果,为了获得该型混合动力汽车最优的经济性能,通过粒子群优化算法对模型的主减速器比和变速档位传动比进行优化,并对优化后模型进行动力性和经济性仿真分析,结果表明,优化后的模型经济性更好,且满足动力性要求。
作者: 代晴天
专业: 机械工程
导师: 丁建完
授予学位: 硕士
授予学位单位: 华中科技大学
学位年度: 2021
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