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双电源电动车能量管理及调速优化控制策略研究
| 论文题名： | 双电源电动车能量管理及调速优化控制策略研究 |
| 关键词： | 双电源纯电动汽车;电机调速优化;遗传算法;能量管理 |
| 摘要： | 随着“双碳”计划的推进，能源结构转型势在必行，我国大力推进新能源汽车发展，纯电动汽车作为新能源汽车最重要的一个分支逐渐普及。单一能源电车存在续航短，电池受大电流冲击导致寿命不足等问题，整车运行成本偏高，无法满足车辆在续驶里程和经济成本上的需求。双电源具有可搭载两个储能元件、通过协调两种电源的输出关系实现特性互补的特点，开始受到关注。同时，新能源汽车驱动电机面对新的需求，工作效率需优化，鲁棒性亟待提升。 本文开展优化双电源的能量控制策略研究，有助于提高车辆的续航能力；其次，针对车载永磁同步电机转矩、转速控制精度不高等问题，提出优化方案。论文主要内容如下： 首先，对双电源系统各部件工作性能进行分析，为选型和参数匹配奠定基础，为仿真模型建立提供理论依据。通过基于AVL-Cruise与MATLAB/Simulink平台进行联合仿真，搭建整车模型及整车控制策略模块，为后续优化整车在指定工况下的控制策略奠定基础。 其次，为优化双电源的能量管理策略，结合混沌映射、模拟退火及自适应因子思想改进遗传算法，提出CSAGA优化算法，对双电源功率模糊分配模型规则进行优化；基于IDC工况、FTP75工况下进行对比验证。优化结果表明，与经验模糊控制、GA控制相比，CSAGA控制双电源能量管理系统整车能耗降低，锂电池承担大冲击性电流减少，锂电池剩余电量提升，整车动力性得到提高。 最后，为解决调速系统中传统PI控制精度低、抗干扰能力差等问题，提出基于IBAS-PSO算法的永磁同步电机转速环控制策略，提高鲁棒性。将PSO算法与BAS算法结合，提高融合算法的整体寻优速度，改进融入贪心机制的非线性惯性权重，增强算法自适应能力；引入Levy飞行策略改进动态步长系数，避免算法陷入局部最优，并通过基准测试函数验证了所提算法具有良好的收敛速度和精度。Matlab/Simulink建模仿真对比结果表明，相比于BAS、PSO控制，在IBAS-PSO控制下，永磁同步电机最快达到稳定，转矩、转速波动误差最小，系统鲁棒性增强。 |
| 作者： | 邵子藁 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 岳有军;王显明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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