本文關(guān)鍵詞：基于混合邏輯動態(tài)的PHEV模型預(yù)測控制

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【摘要】：傳統(tǒng)化石燃料目前面臨著污染和行將枯竭兩大嚴(yán)重問題,在此背景下,新能源汽車應(yīng)運而生�；旌蟿恿ζ�(Hybrid Electric Vehicle)憑借其在當(dāng)前可實現(xiàn)批量化生產(chǎn)等優(yōu)勢,成為了新能源汽車發(fā)展的重點之一�？梢詫⒉咫娛交旌蟿恿ζ�(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)看做是處于傳統(tǒng)混合動力汽車和純電動汽車(EV)之間的新型HEV,其成為了當(dāng)今汽車制造企業(yè)研發(fā)的重點。本文針對PHEV這一集合連續(xù)狀態(tài)、離散事件和操作約束的混雜系統(tǒng),提出了一種基于混合邏輯動態(tài)模型預(yù)測的控制策略,進(jìn)行了該策略下PHEV的動力性仿真分析,并驗證了該策略相對于原有控制策略在燃油經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢。本文的研究內(nèi)容主要由以下三部分組成：1.根據(jù)整車性能參數(shù)要求對動力傳動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、電機(jī)、動力電池、轉(zhuǎn)矩耦合器、變速器和主減速器等進(jìn)行參數(shù)設(shè)計,從ADVISOR數(shù)據(jù)中選擇最合適動力部件并進(jìn)行建模；選取ADVISOR中某一典型工況做PHEV的動力性和經(jīng)濟(jì)性仿真,驗證了其滿足動力性要求并與傳統(tǒng)混合動力公交車進(jìn)行對比,驗證了其節(jié)油潛力。2.通過最小二乘法把單位時間燃油消耗量和電池SOC變化率非線性模型轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速取一固定值,和轉(zhuǎn)矩線性相關(guān)的分段線性模型；利用命題邏輯的相關(guān)知識和公式,把命題邏輯向混合整數(shù)線性不等式轉(zhuǎn)化,建立了包括狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)和約束不等式組在內(nèi)的PHEV的MLD模型。3.求解獲得關(guān)于各時刻工作模式選擇和電機(jī)轉(zhuǎn)矩大小的最優(yōu)解序列,以其作為控制序列搭建ADVISOR仿真實驗平臺中的控制策略模塊,進(jìn)行仿真。實驗結(jié)果驗證了本文所提出的基于MLD模型預(yù)測的控制策略可有效提高HEV的燃油經(jīng)濟(jì)性,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【關(guān)鍵詞】：插電式混合動力汽車 預(yù)測控制 混合邏輯動態(tài)模型 控制策略
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 選題背景與意義8-9
• 1.2 插電式混合動力汽車及其控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 插電式混合動力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 插電式混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 插電式混合動力汽車分類11-13
• 1.4 PHEV性能優(yōu)勢與關(guān)鍵技術(shù)問題13-15
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 2 PHEV傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計16-27
• 2.1 PHEV整車性能參數(shù)16-17
• 2.2 PHEV動力傳動系統(tǒng)各部件參數(shù)設(shè)計17-23
• 2.2.1 PHEV動力系統(tǒng)各部件參數(shù)設(shè)計17-22
• 2.2.2 PHEV傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計22-23
• 2.3 整車性能仿真與驗證23-26
• 2.3.1 仿真軟件ADVISOR23
• 2.3.2 PHEV續(xù)駛里程和動力性仿真23-26
• 2.3.3 PHEV經(jīng)濟(jì)性仿真與對比26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 PHEV動力傳動系統(tǒng)混合邏輯動態(tài)模型27-41
• 3.1 MLD簡介27-28
• 3.2 PHEV動力傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型28-32
• 3.2.1 車輪的數(shù)學(xué)模型28-29
• 3.2.2 變速箱和主減速器的數(shù)學(xué)模型29
• 3.2.3 轉(zhuǎn)矩耦合器的數(shù)學(xué)模型29
• 3.2.4 發(fā)動機(jī)的單位時間燃油消耗表達(dá)公式29-30
• 3.2.5 電機(jī)等效單位時間燃油消耗表達(dá)公式30-31
• 3.2.6 電池SOC變化率表達(dá)公式31-32
• 3.3 單位時間燃油消耗量與荷電變化率的線性化模型32-36
• 3.3.1 發(fā)動機(jī)單位時間燃油消耗量線性化33-34
• 3.3.2 動力電池荷電狀態(tài)變化率線性化34-36
• 3.4 PHEV混合邏輯動態(tài)模型36-40
• 3.4.1 系統(tǒng)輸出變量、狀態(tài)變量表達(dá)式36-39
• 3.4.2 混合整數(shù)線性不等式的轉(zhuǎn)化39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 PHEV模型預(yù)測控制41-46
• 4.1 PHEV能量管理策略研究現(xiàn)狀41-42
• 4.1.1 基于規(guī)則的能量控制策略41-42
• 4.1.2 瞬時優(yōu)化能量控制策略42
• 4.1.3 全局優(yōu)化能量控制策略42
• 4.1.4 基于優(yōu)化算法的自適應(yīng)能量控制策略42
• 4.2 模型預(yù)測控制42-43
• 4.3 基于混合邏輯動態(tài)的PHEV模型預(yù)測控制43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 仿真結(jié)果與分析46-49
• 5.1 仿真實驗46-47
• 5.2 仿真結(jié)果分析47-49
• 6 總結(jié)與展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況54-55
• 致謝55-56

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