本文關(guān)鍵詞：基于效率優(yōu)化的混合動(dòng)力系統(tǒng)自適應(yīng)能量管理控制策略研究

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【摘要】：本文針對(duì)單軸并聯(lián)ISG電機(jī)的混合動(dòng)力系統(tǒng),運(yùn)用動(dòng)力學(xué)分析混合動(dòng)力系統(tǒng)在各個(gè)驅(qū)動(dòng)工作模式下系統(tǒng)的效率,以燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),得到系統(tǒng)的基本工作區(qū)域模式切換規(guī)則;并考慮到汽車(chē)行駛工況對(duì)能量管理控制策略的影響,采用LVQ工況識(shí)別車(chē)輛行駛工況,根據(jù)識(shí)別結(jié)果調(diào)整控制策略的參數(shù),使得汽車(chē)在不同工況下也能夠提升整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí),研究了混合動(dòng)力系統(tǒng)工作模式切換過(guò)程的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)問(wèn)題;采用電機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法,在滿足駕駛員基本的動(dòng)力性需求的條件下,降低動(dòng)力源輸出到變速器輸入端的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),提高駕駛性。以提高整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛性為研究目標(biāo),主要的研究工作如下:(1)針對(duì)所選的混合動(dòng)力系統(tǒng)部件,分析單軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、行車(chē)充電、聯(lián)合驅(qū)動(dòng)工作模式下的傳動(dòng)系統(tǒng)總效率,根據(jù)總效率公式與各個(gè)變量的取值范圍得到在加速度-速度平面的ISG混合動(dòng)力汽車(chē)工作模式切換規(guī)律,為后續(xù)工況自適應(yīng)控制策略奠定了基礎(chǔ)。(2)建立驅(qū)動(dòng)工作模式下ISG混合動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制算法,設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模式切換過(guò)程扭矩協(xié)調(diào)控制方法,包括扭矩管理策略、動(dòng)力源控制方法、離合器接合模糊控制,并重點(diǎn)分析典型模式切換過(guò)程的扭矩協(xié)調(diào)控制方法,整理控制算法的流程圖。(3)將前述得到的ISG電機(jī)的工作模式切換規(guī)律轉(zhuǎn)化到系統(tǒng)的需求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速平面,建立隸屬度函數(shù)參數(shù)可變的模糊控制器,調(diào)整工作區(qū)域邊界曲線。并以燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),利用粒子群算法優(yōu)化模糊控制器隸屬度函數(shù)參數(shù),得到六種工況的最優(yōu)控制參數(shù)。(4)通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,建立發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度計(jì)算模型以及扭矩動(dòng)態(tài)輸出模型;并通過(guò)分析ISG電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,建立ISG電機(jī)扭矩動(dòng)態(tài)輸出模型;最后建立了電池模型和AMT變速器的狀態(tài)切換邏輯,并建立了整車(chē)仿真模型。(5)在定工況和全工況條件下,通過(guò)對(duì)比轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制前后的仿真結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的控制策略的正確性和可行性。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法可及時(shí)平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),能夠有效降低模式切換過(guò)程的扭矩波動(dòng),減小沖擊度同時(shí)滿足隨駕駛員需求扭矩。以此同時(shí)選定包含城市、郊區(qū)、高速公路行駛工況的隨機(jī)組合工況為測(cè)試工況,進(jìn)行自適應(yīng)控制策略仿真分析,結(jié)果表明本文的能量管理控制策略相比于傳統(tǒng)的基于規(guī)則的控制策略燃油經(jīng)濟(jì)性提升了7.8%。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.7

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