当前位置: 首页 > 学术论文 > 新能源汽车 > 正文

并联混合动力汽车能量控制策略仿真研究

关注热度:72   来源:新能源学术论文  作者:张毅
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:在并联混合动力汽车(HEV)的整车结构和各部件性能参数选定后,能量控制策略能在很大程度上决定整车的燃油经济性和排放水平。由于目前混合动力汽车的能量控制策略在如何降低整车油耗和尾气排放,同时维持电池荷电状态(SOC)稳定方面还有进一步深入研究的必要。因此本文在降低整车油耗和排放方面进行了以下研究工作: ①并联混合动力汽车动力系统各部件的数学模型是研究能量控制策略的基础。首先,对并联混合动力汽车的发动机、电动机、电池、传动系统等重要部件的理论结构和台架试验结果进行了分析。然后,基于美国国家可再生能源实验室(NREL)开发的ADVISOR仿真环境,对并联混合动力汽车的整车以及其中各部件进行了仿真建模。由于ADVISOR使用的是准静态仿真模型,所以在本文建立的仿真模型中时间间隔小于1秒的系统动态特性将被忽略。 ②经典的精确逻辑控制策略具有结构简单,参数设置直观,开发难度低等优点,但是为了获得一个合适的精确阈值需要进行大量的凑试实验而且其鲁棒性差,难以保证在不同循环工况都具有较好的性能。所以本文通过分析精确逻辑控制策略在不同工况下的各种工作模式以找出其中的不足。然后,引入模糊逻辑推理进而得到了可以适用于不同循环工况的模糊逻辑控制策略。最后,通过对比仿真,分析了这两种控制策略的优劣。 ③相比精确逻辑控制策略,虽然模糊逻辑控制策略在不同循环工况中均能够有效降低整车燃油消耗,但是其同样没有将尾气排放作为单独的优化目标,而是寄希望于通过降低燃油消耗进而同时降低与燃油消耗相关的尾气排放。然而因为发动机的低油耗区和低排放区不一致,所以这种方法显然不能保证对尾气排放的优化。所以在模糊逻辑控制策略的基础上设计了最小加权隶属度偏差控制策略,其通过应用电动机等效能量消耗的概念,将整车燃油消耗与尾气排放同时作为优化目标,并应用最小加权隶属度偏差法求得瞬时最优工作点。 ④由于不同工况下对各个优化目标有不同的偏好,如市区工况侧重减少尾气排放,而郊区工况侧重于优化燃油经济性。而前面设计的最小加权隶属度偏差控制策略缺乏适应不同工况的灵活性,所以在其基础上设计了变可行域控制策略。其同样使用电动机等效能量消耗,并建立以整车能量消耗,尾气排放和电池荷电状态(SOC)评价系数为目标函数的多目标最优化问题。再应用变可行域优化算法引入适应当前工况需求的具有非严格约束的目标函数优先级。然后,使用遗传算法GENOCOPIII求得最优解。最后,通过对比仿真证明提出的变可行域控制策略可以适应不同工况下的不同控制需求。 本文对并联混合动力汽车能量控制策略进行了理论分析和仿真研究,并根据仿真实验对理论分析进行了验证,仿真结果与理论分析取得了较好的一致性。本文研究为今后的该并联混合动力汽车的开发提供了理论依据和验证方法。
【关键词】:混合动力汽车 控制策略 模糊推理 多目标优化 ADVISOR仿真软件
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U469.7
【目录】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-9
  • 1 绪论9-17
  • 1.1 本文的研究目的和意义9
  • 1.2 混合动力汽车分类9-12
  • 1.3 国内外研究现状12-15
  • 1.4 本文的主要内容和结构15-17
  • 2 并联混合动力汽车仿真建模17-43
  • 2.1 引言17
  • 2.2 发动机仿真模型17-24
  • 2.2.1 发动机能量消耗模型17-18
  • 2.2.2 发动机尾气排放模型18-20
  • 2.2.3 发动机温度模型20-23
  • 2.2.4 发动机 Matlab 建模23-24
  • 2.3 电动机仿真模型24-28
  • 2.3.1 电动机能量消耗模型24-25
  • 2.3.2 电动机温度模型25-26
  • 2.3.3 电动机 Matlab 建模26-28
  • 2.4 电池仿真模型28-31
  • 2.4.1 电池 SOC 模型28
  • 2.4.2 电池温度模型28-30
  • 2.4.3 电池 Matlab 建模30-31
  • 2.5 传动系统仿真模型31-37
  • 2.5.1 传动系统力学模型31-33
  • 2.5.2 传动系统 Matlab 建模33-37
  • 2.6 整车前向‐后向仿真模型37-38
  • 2.7 整车性能仿真38-42
  • 2.8 本章小结42-43
  • 3 模糊逻辑控制策略43-61
  • 3.1 引言43
  • 3.2 模糊集合基本理论43-47
  • 3.2.1 模糊集合概念及其运算43-45
  • 3.2.2 模糊推理系统45-47
  • 3.3 模糊逻辑控制策略47-56
  • 3.3.1 并联混合动力汽车工作模式48-49
  • 3.3.2 精确逻辑控制策略49-51
  • 3.3.3 模糊逻辑控制策略及其实现51-56
  • 3.4 仿真实验对比分析56-60
  • 3.4.1 不同控制策略在 NEDC 工况下的转矩分配57
  • 3.4.2 模糊逻辑控制策略下汽车工作模式与转矩分配57-58
  • 3.4.3 不同控制策略在 NEDC 工况下的发动机工作点分布58-60
  • 3.4.4 不同控制策略在 NEDC 工况下 HEV 各部件的工作效率60
  • 3.5 本章小结60-61
  • 4 最小加权隶属度偏差控制策略61-85
  • 4.1 引言61
  • 4.2 多目标优化基本概念61-64
  • 4.2.1 多目标优化问题的描述61-63
  • 4.2.2 多目标优化算法分类63-64
  • 4.3 可选工作点目标函数64-72
  • 4.3.1 发动机能量消耗65
  • 4.3.2 电动机等效能量消耗65-71
  • 4.3.3 整车能量消耗71
  • 4.3.4 整车尾气排放71-72
  • 4.4 最小加权隶属度偏差控制策略72-79
  • 4.4.1 基于目标满意度的模糊多目标优化问题73-76
  • 4.4.2 最小加权隶属度偏差多目标优化算法76-79
  • 4.5 仿真实验对比分析79-84
  • 4.5.1 在 NEDC 工况下不同控制策略的工作效率对比79-82
  • 4.5.2 在不同工况下不同控制策略的燃油消耗与尾气排放82-84
  • 4.6 本章小结84-85
  • 5 变可行域控制策略85-103
  • 5.1 引言85
  • 5.2 可选工作点目标函数85-87
  • 5.2.1 电池荷电状态评价系数85-87
  • 5.3 变可行域控制策略87-97
  • 5.3.1 不同工况下目标函数优先级87-88
  • 5.3.2 基于目标满意度的模糊多目标优化问题88-89
  • 5.3.3 变可行域优化算法89-92
  • 5.3.4 遗传算法 GENOCOPIII 寻优求解92
  • 5.3.5 算例验证92-97
  • 5.4 仿真实验对比分析97-102
  • 5.4.1 在 NEDC 工况下不同控制策略的工作效率对比97-99
  • 5.4.2 在不同工况下不同控制策略的燃油消耗与尾气排放99-102
  • 5.5 本章小结102-103
  • 6 结论103-105
  • 6.1 主要结论103
  • 6.2 后续研究工作的展望103-105
  • 致谢105-107
  • 参考文献107-113
  • 附录113-116
  • A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录113
  • B. 作者在攻读学位期间参研的科学项目113
  • C. 本文所用并联混合动力汽车详细参数113-116


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

三次样条插值在工程拟合中的应用    陈文略,王子羊

ADVISOR软件的混合仿真方法    张翔,赵韩,钱立军,张炳力

CVT轻度混合动力系统电动机和发动机联合工作模式下的系统效率优化    秦大同;胡明辉;杨亚联;舒红;

基于满意度大规模含整变量多目标决策方法    吴清烈,徐南荣

一种新型强混合动力结构的控制策略    戴一凡;罗禹贡;边明远;李克强;段志辉;任勇;周安健;

基于GA+PR的项目管理成熟度持续改进模型    张宪;王雪青;

基于Pareto遗传算法的复合材料机翼优化设计    程文渊;崔德刚;

汽油机节能产品技术与质量分析    魏晓燕;张红卫;王渌江;董金松;

混合动力汽车再生制动系统的控制    吴彤峰;谢冰;邓文娟;

项目投资收益指标修正及多属性效用决策研究    李虹;魏艳;

基于新型测试系统的发动机匹配测试方法    屈大勇;杨信刚;武玉臣;梁成奇;

基于ADVISOR再生制动力分配控制策略的仿真分析    李岳林;刘乔华;左萃;郭艳花;

基于相对熵的模糊多属性决策的多目标规划方法    陶志富;周礼刚;陈华友;

提高发动机配气系统寿命的试验    姚勇,邸敏艳,王再宙

高原环境汽油机燃用乙醇汽油的适应性研究    李恒宾;靳生盛;郭文彬;

中国古代决策思想与现代决策科学的融合与发展    黄孝鹏;龚亲华;李振宇;许甜甜;

人民币发行中的分券别成本优化模型    郑涛;周卫荣;吴刚;

基于ADVISOR的汽车动力性仿真    赵玉东;孙延伟;李要刚;

物流配送路径优化的双目标模糊规划模型与算法研究    蒋忠中;盛莹;汪定伟;袁媛;

用于圆形口径光学元件的功率谱密度检测    陈伟;姚汉民;伍凡;朋汉林;吴时彬;

整车冷却系统台架试验方法的研究    李松;饶利东;雪友奎;赵承丹;

不同测试循环下轻型汽车排放特性模拟    黄俊;周斌;胡豪;周仕斌;朱晨菡;

发动机台架试验修正功率不确定度评定    陈刚;

多目标优化在天津轧三钢铁有限公司1号高炉矿槽备料中的应用    崔少为;

纯电动汽车整车性能建模及其试验评价方法    叶磊;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

城市轨道交通网络化运输组织协调理论及方法研究    房霄虹

Deep Web数据获取问题研究    闫中敏

公路建设用地集约利用研究    汤怀志

基于科学发展的高新技术企业绩效评价及应用研究    许洪贵

金属带式无级变速器耦合问题研究    张树培

电力市场体系协调运作模式研究与实证分析    曹芳

插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究    张冰战

面向装备保障的多准则决策相关方法和技术研究    凌海风

物流网络可靠性的关键问题与应用研究    陈德良

水面无人艇路径规划算法研究    卢艳爽

多置信水平Worst-case条件风险模型及其应用    王旭东

渔船节能技术及其评价体系研究    刘龙

并联混合动力汽车动力系统模糊优化控制策略的研究    卢显凎

基于模糊灰关联投影法的深基坑支护方案优选    余银

汽车动力传动系参数匹配与仿真优化    雷嗣军

载货汽车动力传动系优化匹配研究    王建强

混合动力公交客车驱动系统仿真研究    倪定洲

企业集团订单分配模型研究    朱德军

目标辐射光谱数据预处理方法研究    吴捷

混合动力汽车电池管理系统SOC的评价    胡明辉,秦大同,舒红,蒲斌

液力变矩器-机械无级变速器自动变速汽车综合控制策略研究    孙冬野,秦大同

混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发    周磊;罗禹贡;杨殿阁;李克强;连小珉;

大规模多目标优化的交互式目标协调法(ISTNM)    杨剑波;华兆麟;张钟俊;

亦动 亦净 完美随行 LEXUS雷克萨斯RX400h    刘倩;

插值法在零息收益曲线构造中的实证研究    谢赤,钟钻

工程列表函数的数值拟合与应用    彭荣利,靳萍,欧阳建国

实用三次样条插值函数    鞠时光,郭伟刚

水利工程数据插值计算及图形处理    王瑞华

并联混合动力汽车发动机调速控制及试验研究    严运兵;颜伏伍;杜常清;

并联混合动力汽车控制策略的综合分析    吕胜利,左曙光

并联混合动力汽车的模糊转矩控制策略    殷承良;浦金欢;张建武;

并联混合动力汽车参数优化及仿真    周美兰;卢显凎;张宇;

并联混合动力汽车控制策略比较研究    王保华;王伟明;张建武;罗永革;

并联混合动力汽车从纯电动切换至发动机驱动的控制研究    颜伏伍;潘庆庆;杜常清;

并联混合动力系统驱动控制策略研究    邓文娟;谢冰;

并联混合动力汽车模糊控制策略设计与仿真    赵震;王铁;

并联混合动力汽车扭矩管理的模糊控制与仿真    赵树恩,李玉玲

基于主轴转速的并联混合动力环卫车驱动方案设计    屈文涛;李志栋;潘景文;

并联混合动力轻型客车控制策略改进设计    何海波;郑燕萍;蒋元广;

并联混合动力车用动力传动系统试验台架系统设计    蒋荻南;黄开胜;王帅宇;卢青春;

一种并联混合动力汽车能量效率估算的方法    郑燕萍;何海波;蒋元广;徐晓美;

车用并联混合动力系统瞬态过程控制技术研究    杜常清

并联混合电动卡车制动性能研究    王朝庆

并联混合动力汽车能量控制策略仿真研究    张毅

并联混合动力汽车控制策略研究    叶晓

并联混合动力汽车系统建模与转矩动态控制的仿真研究    孙文凯

并联混合动力汽车部件选型及整车性能分析系统研究    陈以春

单轴并联混合动力汽车建模与能量分配优化仿真研究    李俊杰

并联混合动力汽车能量控制策略研究    张宝东

双轴并联混合动力汽车的实时仿真技术研究    秦敬媛

并联混合动力汽车控制策略和软件设计的研究    朱明方

并联混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究    明绍民

并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真    张林

并联混合动力汽车能量控制策略研究    周文滨

城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究    李强

 
关键词: 混合动力汽车

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言