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插电式并联混合动力汽车模型控制策略研究
| 论文题名： | 插电式并联混合动力汽车模型控制策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;模糊控制;仿真模型;预测控制;燃油经济性 |
| 摘要： | 混合动力汽车的预测控制策略利用汽车未来工况信息，实现对发动机和电机转矩的优化分配。预测控制的优劣决定了整车油耗和排放水平。本文以插电式混合动力汽车为研究对象，以汽车燃油经济性动态规划全局优化控制策略获得SOC变化规律为参考，以最大程度降低汽车油耗和排放为主要目标，运用模糊控制理论对一般工况及过渡工况的模糊控制策略进行了研究。论文完成的主要研究工作为： ①建立了插电式混合动力汽车动力系统各部件数学模型和整车行驶方程式，并编写了基于空间域的插电式并联混合动力汽车燃油经济性仿真模型。 ②对一般工况的模糊控制策略进行研究。提出以SOC理论参考轨迹作为模糊控制策略的SOC目标轨迹，设计了以动力系统需求转矩与当前转速下发动机最大转矩的比值、当前SOC、当前SOC与理论SOC参考轨迹对应的SOC值的差值输入量，发动机的输出转矩与当前转速下发动机的最大转矩的比值为输出量的模糊预测控制器。仿真表明，在多个NEDC循环工况下，所设计的模糊控制策略可以使蓄电池SOC变化趋势接近全局优化的控制效果。在9个NEDC工况时，采用模糊控制策略，与采用传统的“电量消耗-保持”控制方法相比，百公里油耗降低了15.4％，与动态规划全局优化策略对比，百公里油耗增加了16.4%。 ③对汽车实际行程与预计行程不一致时的情况进行了研究。仿真表明，随着实际行程与预计行程差别的增加，汽车油耗有所增加；当及时将预计行程延长为实际行程，并将理论SOC参考轨迹修改时，能有效减少预计行程不准确带来的影响。 ④对基于模糊控制理论的过渡工况的预测控制策略进行了研究。结合汽车当前时刻的转矩需求，电池SOC和未来行驶路线上的特殊工况的电池充放电要求，设计了以动力系统需求转矩与当前转速下发动机的最大转矩的比值、当前SOC和未来特殊工况SOC的变化量为输入量，发动机的输出转矩与当前转速下发动机的最大转矩的比值为输出量的模糊预测控制器。针对未来特殊工况为匀速下坡工况和塞车工况的几种典型工况，进行了过渡工况和特殊工况的燃油经济性仿真，验证了过渡工况控制策略的有效性。 |
| 作者： | 乔俊林 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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