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基于粒子群优化的纯电动汽车再生制动模糊控制
| 论文题名： | 基于粒子群优化的纯电动汽车再生制动模糊控制 |
| 关键词： | 纯电动汽车;再生制动;模糊控制;粒子群算法 |
| 摘要： | 近年来，汽车保有量不断攀升，传统燃油车仍然占据汽车保有量的主体地位，导致环境污染以及石油资源消耗等问题。由于纯电动汽车具有结构简单、零污染以及能够缓解石油资源短缺的压力等优点，因此纯电动汽车及其相关控制技术的发展受到广泛关注。但是，纯电动汽车受到电池容量的限制，续驶里程相较传统燃油车存在明显不足，因此如何利用再生制动技术提升能量利用率，增加车辆续驶里程是当前的研究热点之一。本文针对某款纯电动汽车，对再生制动控制策略进行了研究。主要工作如下： 首先，对纯电动汽车驱动电机、动力电池以及传动比等参数进行了计算，考虑国家标准对于整车经济性与动力性的要求，利用AVL CRUISE软件搭建了纯电动汽车整车模型，并验证整车经济性及动力性，为后续的联合仿真提供了整车平台。 其次，阐述了再生制动的基本原理以及再生制动能量回收的影响因素，对车辆的制动过程进行了受力分析，制定了基于ECE法规、I曲线以及路面附着系数为0.7的f线组的前、后轴制动力分配策略；设计了车辆的制动踏板行程、电池SOC及车速为输入，电机制动力占比系数k为输出的模糊控制器。 再次，利用MATLAB/Simulink建立了分层式再生制动模糊控制策略，第一层根据整车需求制动力，基于前、后轴制动力分配方案，并利用模糊控制器，实现前轴制动力的一次分配；第二层，根据制动强度的大小，将制动工况分为轻度制动、中度制动和紧急制动，分别在三种工况下实现对前轴制动力的二次分配。在整车模型中加载再生制动模糊控制策略，以续驶里程贡献度为评价指标，以NEDC及CLTC-P为仿真工况，验证了再生制动控制策略能够实现能量回收。 最后，以模糊控制器隶属度函数的拐点、边界点以及模糊规则作为优化的参数，选取模糊控制器的输出k为评价指标，利用粒子群算法优化了模糊控制器，并将优化后的模糊控制器重新加载到再生制动控制策略中，在循环工况及常规工况下进行仿真。结果表明优化后的再生制动模糊控制策略相比优化前可以有效提升车辆续驶里程，同时也保证了制动安全性。 |
| 作者： | 徐海彤 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 樊亚军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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