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AMT电动汽车换挡策略与冲击度抑制研究
| 论文题名： | AMT电动汽车换挡策略与冲击度抑制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;动力性;换挡冲击度;换挡策略;遗传算法;离合器 |
| 摘要： | 燃油车的快速发展在给人们的出行带来便利的同时也给环境的可持续发展带来了巨大的挑战，资源紧张和环境污染等问题促进了全球各国对新能源汽车技术的研究。为了减少汽车尾气对环境的污染，我国政府加大了对新能源汽车资金投入和政策扶持的力度。为了响应国家节能减排的号召，各高校积极开展了对新能源汽车技术的研究。在常见的新能源汽车中以纯电动汽车的研究最多，本文的研究也是基于纯电动汽车。当前，纯电动汽车普遍采用搭载自动变速器的方法来提高电池的能量利用率和驱动电机的工作效率。但是多挡位的变速器会使得控制系统和传动系统结构变得复杂，因此在纯电动汽车上普遍搭载的是两挡机械式自动变速器。由于纯电动汽车的动力源是永磁同步电机，而电机相比起发动机具有更好的动态响应特性且控制起来更加简单方便，故在换挡时可以通过对电机进行控制达到快速换挡的目的，因此电动汽车在进行换挡时无需使用离合器。本文针对一款无离合器AMT电动汽车进行了深入研究，并制定了相应的换挡控制策略，抑制了其换挡冲击度。主要研究内容如下： 首先，对两档AMT电动汽车的传动系统进行了简要介绍，在对传动系统建立起数学模型之后，利用Matlab软件建立起相应的Simulink仿真模型（其中包括驾驶员模型、驱动电机模型、换挡执行机构模型、换挡传动机构模型和单自由度车辆动力学模型），并分别针对驱动电机和换挡电机采用矢量控制和三环PI控制。 其次，对搭载无离合器AMT纯电动汽车的换挡过程进行了阐述，确定了驱动电机转矩变化率对换挡冲击度的影响后，对驱动电机的转矩变化率进行了幅值计算。针对不同换挡过程的控制对象（驱动电机和换挡电机）制定了一套协同换挡策略。结合第二章建立的传动系统模型对整车进行动力性验证。接着在NEDC、UDDS和CUDC三种工况下进行冲击度验证。最后依托于课题组搭建起来的实验平台，将本章制定的换挡策略编入到平台中，完成对整车的实验验证。 最后，围绕减小换挡冲击度这一目的，在保证整车动力性的前提下采用遗传算法对变速器的传动比进行优化。将优化后整车的动力性与优化前整车动力性对比，证明了优化传动比不会改变整车动力性。为了证明优化传动比后对冲击度的抑制作用，分别在NEDC工况、UDDS工况和CUDC工况下将优化前后的结果进行对比，对比结果显示在这三种工况下，采用遗传算法优化传动比后冲击度相较于优化前更小，这证明了采用遗传算法优化变速器的传动比这一方法对换挡冲击度具有较强的抑制作用。 |
| 作者： | 龚俊杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谷金良;席守军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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