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并联混合动力汽车的能量管理策略及复合电源控制方法研究
| 论文题名： | 并联混合动力汽车的能量管理策略及复合电源控制方法研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;模糊控制;遗传算法;复合电源 |
| 摘要： | 近些年以来，能源短缺和环境污染问题逐渐成为世界各国面临的共同问题。传统燃油汽车在消耗有限的石油资源的同时排放出大量的有毒有害气体，成为造成大气污染的主要原因之一。新能源汽车能够利用电能或者其他新能源作为驱动力驱动汽车工作，因此，发展新能源汽车成为大势所趋。混合动力汽车是当前最具有发展潜力和市场前景化的新能源车型之一，发展混合动力汽车，对于解决石油资源短缺和大气污染问题具有非常重要的意义。控制策略能够直接决定汽车的动力性能、燃油经济性、排放性能等多项指标，对于混合动力汽车具有重要意义。论文选取常见的并联型混合动力汽车作为研究对象，对其控制策略进行研究。 论文针对所研究课题的研究背景和意义进行了阐述，说明在当前本课题研究内容具有重要的价值。对于混合动力汽车不同结构车型的工作原理进行介绍，对国内外混合动力汽车的研究现状进行了分析。以并联型混合动力汽车为研究对象，针对关键部件进行电气建模，分析其工作机理，详细分析了这些关键部件在simulink中的仿真模型，以及仿真工作原理。分析了并联混合动力汽车的工作模式及控制思想，将模糊逻辑控制的思想引入汽车的控制策略之中，将整车需求转矩和蓄电池荷电状态作为模糊控制器的输入变量，以发动机输出转矩为输出变量建立了模糊控制器，并且在matlab/simulink中搭建了模糊控制器仿真模型。为使汽车获得更好的燃油经济性，分别设计了标准遗传算法（Standardgeneticalgorithm，SGA）和多种群遗传算法(multiplepopulationgeneticalgorithm，MPGA)同时优化模糊控制器的隶属度函数和模糊规则。将搭建的模糊控制器嵌入advisor的整车模型中，在matlab软件中编写优化程序循环调用advisor进行仿真。为改善单电池电源的工作状况，将超级电容器与蓄电池组合成复合电源系统。设计了逻辑门限控制策略和模糊逻辑控制策略，并搭建其仿真模型进行仿真实验。 论文在标准遗传算法的基础之上引入多种群协同进化的思想，设计了多种群遗传算法同时优化整车模糊控制器的隶属度函数和模糊规则。通过SGA优化后的模糊控制器能够比原始模糊控制器使整车获得更好的燃油经济性，MPGA使得燃油经济性进一步提高。设计的两种复合电源控制策略都能够使电容吸收或者放出大功率，工作在大电流工况下，使电池的工作电流处于合理的区间，起到保护电池的作用。 |
| 作者： | 曾云龙 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 汤赐;刘诚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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