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基于SOC优化轨迹的插电式混合动力汽车模型预测控制
| 论文题名： | 基于SOC优化轨迹的插电式混合动力汽车模型预测控制 |
| 关键词： | 插电式混合动力车;数学建模;SOC计算模型;蓄电池 |
| 摘要： | 插电式混合动力车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV）能够利用外部电网对配备的大容量蓄电池进行充电，在行驶过程中可以尽可能多地使用电能，减少了燃油的消耗并改善尾气的排放。插电式混合动力汽车的能量管理策略不同于传统混合动力汽车，需要寻求一种适合PHEV的能量管理策略以充分发挥其节省燃油和降低排放的优势。论文主要的研究内容为： ①对插电式混合动力汽车动力部件进行了数学建模，得到了发动机油耗数值模型、电机效率模型和蓄电池SOC计算模型。 ②用动态规划算法建立了以整个循环工况等效燃油消耗最小为目标的插电式混合动力汽车燃油经济性全局优化仿真模型，分别在NEDC、UDDS和Japan1015工况约50km、100km和150km行驶里程下进行了汽车的燃油经济性仿真，得到“消耗模式”适合作为插电式混合动力汽车控制策略的结论。按照行驶工况的工况特征将汽车行驶工况分为一般工况、过渡工况和特殊工况，并结合全局优化仿真获得在三种工况的SOC变化规律：一般工况下的SOC沿着该段一般工况开始时的SOC与整个工况结束时的SOC连线呈大致线性变化，过渡工况和特殊工况 SOC升降幅度较大。 ③提出跟踪全局优化控制SOC最优轨迹的模型预测控制方法，通过对未来一段工况（探测视距）进行工况识别从而确定预测视距的工况类型；其次针对预测视距内不同的工况类型采取不同的SOC估计方法获得预测视距末端的SOC目标值；最后建立基于动态规划的插电式混合动力汽车燃油经济性模型预测控制仿真模型。 ④采用了 C语言编写了插电式混合动力汽车燃油经济性模型预测控制仿真程序，利用MATLAB外部程序接口编写S函数进行C语言与MALAB/Simulink的联合仿真。在 NEDC、UDDS和 Japan1015工况下由模型预测控制仿真得到的SOC曲线能较好地跟踪全局优化的最优SOC轨迹，发动机和电机大多数工作在高效区，说明提出的基于SOC优化轨迹的模型预测控制的有效性。最后利用dSPACE对模型预测控制算法进行实时运行可行性验证，结果表明模型预测控制算法能满足实时控制的要求。 |
| 作者： | 梁元波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 舒红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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