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混合动力汽车TCS控制策略的研究
| 论文题名： | 混合动力汽车TCS控制策略的研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;牵引力控制系统;转矩分配;滑模变结构控制;快速控制原型 |
| 摘要： | 作为目前环保与节能主题下最具有前景的电动汽车，混合动力汽车正在逐步替代传统燃油汽车，其安全性也越来越受到关注。汽车牵引力控制系统(Traction Control System,简称 TCS)能够使汽车在各状况下都能获得最佳牵引力，防止驱动轮过度滑转，提高车辆的动力性和行驶稳定性。混合动力汽车有电机和发动机两个动力源，其驱动特性相对于传统燃油汽车发生了较大变化，牵引力控制系统增加了电机转矩调节的调节方式，因此混合动力轿车的驱动防滑控制策略具有重要的研究意义。 本文以某单轴并联ISG型中度混合动力汽车为研究对象，按照“建立模型-制定控制策略-仿真验证”的思路，研究了混合动力汽车的驱动防滑控制问题并制定了混合动力汽车 TCS控制策略，基于 dSPACE实时仿真系统进行了控制策略的快速控制原型仿真实验。本文的研究内容包括： 根据该混合动力汽车的组成结构和TCS研究的需要，基于Matlab/Simulink平台，以实验建模法建立了发动机、ISG电机模型和“魔术公式”轮胎模型；以理论建模法建立了车辆传动系模型和七自由度整车动力学模型，为研究TCS的控制策略提供了仿真基础。 制定混合动力汽车牵引力控制系统的目标驱动转矩控制策略及转矩分配策略。目标驱动转矩控制策略基于滑模变结构控制算法，根据车辆行驶过程中的车速、驱动轮滑转率等变量来确定最优驱动力矩。驱动转矩分配策略基于模糊控制算法，以发动机效率最优为控制目标，利用ISG电机转矩响应快并精确的特点，分配发动机和电机的转矩。 在 Matlab/Simulink仿真环境中，分别在低附均一、分离、对接和棋盘路面四种典型路面下，对制定的控制策略进行离线仿真。仿真结果表明所制定的混合动力汽车牵引力控制策略具有较好的控制效果，能够有效抑制驱动轮过度滑转，车辆的行驶稳定性、动力性也得到了一定程度的提高。 基于 dSPACE实时仿真系统，搭建混合动力汽车 TCS快速控制原型仿真平台并进行快速控制原型仿真试验验证。实时仿真结果与离线仿真结果基本一致，表明了所制定的混合动力汽车TCS控制策略的有效性和可行性。 |
| 作者： | 周挺 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓国红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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