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单轴并联混合动力汽车模式切换控制与能量管理优化研究
| 论文题名： | 单轴并联混合动力汽车模式切换控制与能量管理优化研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;模式切换;模糊控制;能量管理;A-ECMS |
| 摘要： | 为实现能源可持续发展以及应对环境污染和全球气候变暖等问题，汽车行业已由传统燃油车转向研发混合动力汽车，而混合动力汽车研发的核心便是整车控制策略的开发。因此，本文以单轴并联混合动力汽车为研究对象，针对瞬态模式切换过程与稳态能量管理策略展开研究，目的是在保证整车动力性的前提下，提升模式切换的平顺性及整车燃油经济性，主要研究内容包括: (1)首先，对不同构型的油电混合动力汽车其基本工作原理和特点进行概述，接着根据整车参数和动力性能指标对驱动系统各部件进行选型，最后基于AVLCruise软件平台搭建单轴并联式混合动力汽车模型，为后续模式切换过程与能量管理策略的开发奠定基础。 (2)然后，系统分析了混合动力汽车动力源和传动系统的动态特性，同时给出了模式切换效果评价指标。针对不同模式间的切换进行动力学分析，得出由纯电动向并联模式切换是产生冲击的主要原因，针对这一模式切换过程中离合器的接合过程设计了模糊控制器，仿真结果表明能够有效抑制该过程所产生的冲击，使模式切换过程中的平顺性得到改善。 (3)其次，在保证模式切换平顺性的基础上，针对稳态过程搭建了ECMS算法数学模型，对不同运行模式下的能量流动进行分析并基于Matlab/Stateflow进行建模。接着为获取混合动力汽车运行过程中表征车辆状态的参数，提出了基于SOC反馈的等效因子自适应调节控制策略，并选取不同等效因子初值对控制策略有效性进行了验证。 (4)最后，基于Isight与Cruise软件搭建了联合仿真平台，采用多岛遗传算法以百公里耗电量为优化目标对等效因子初值进行迭代优化确定最优初始值。仿真结果表明，含最优等效因子初值的控制器与逻辑门限值能量管理策略的控制效果相比其发动机工作点分布于高效区，使混合动力汽车在维持动力电池组电量平衡的基础上，有效地提高了整车燃油经济性。 |
| 作者： | 潘秉钰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐传茵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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