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串联式混合动力汽车辅助动力单元及其控制系统仿真研究
| 论文题名： | 串联式混合动力汽车辅助动力单元及其控制系统仿真研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;辅助动力单元;控制系统仿真 |
| 摘要： | 能源枯竭与环境污染问题的日益突出，使传统内燃机汽车的发展面临前所未有的挑战。为了节约石油燃料，提高能源利用效率和改善城市排放污染状况，混合动力电动汽车成为今天的研究热点。混合动力汽车采用内燃机和电动机作为动力源，通过优化控制发动机和电机的能量分配，使发动机一直工作在高效经济区域内，从而实现减少油耗和降低排放的目的。辅助动力单元APU作为混合动力电动汽车的重要组成，对于汽车的节能减排有重要意义。因而，如何有效控制APU工作成为混合动力系统发展的急需解决的关键技术之一。 本文针对混合动力电动汽车中关键技术之一的APU的控制，利用GT-SUITE汽车仿真工具组件及dSPACE实时仿真系统平台、参照现代电子控制单元开发V模式进行了相应的研究。 首先介绍了混合动力电动汽车技术以及分类，国内外混合动力电动车的发展现状，其次介绍了现代电子控制单元开发V模式和硬件在环仿真的发展；之后提出了本文的主要研究内容。 基于发动机专业建模工具GT-Power建立了串联式混合动力电动车用的发动机仿真模型；然后对其性能进行仿真，得到发动机的速度特性曲线。利用整车建模工具GT-Drive建立了串联式混合动力电动汽车整车模型。 根据串联式混合动力驱动系统组成及APU工作特点，进行了APU控制策略研究，重点阐述了混合动力电动车APU控制系统的建模过程，按照设计的控制策略建立APU控制系统单元的Matlab/Simulink仿真模型。利用Simulink与GT-Drive对APU模型及其控制系统模型进行联合仿真实验，实验结果验证了APU控制器功能，为APU控制系统的进一步开发实现奠定了基础。 最后基于图形化建模工具Matlab/Simulink建立了APU模型，控制器硬件采用S12单片机，按照联合仿真验证了的控制策略完成软件设计。利用dSPACE实时仿真平台进行了APU控制系统硬件在环仿真实验。仿真结果证明所设计的实物控制系统能够实现对APU的控制，验证了APU控制系统的控制算法。 |
| 作者： | 于浩 |
| 专业： | 热能工程 |
| 导师： | 冯能莲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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