本文選題：增程式電動(dòng)客車 + 系統(tǒng)建模��； 參考：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：增程式電動(dòng)汽車的出現(xiàn)彌補(bǔ)了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的缺點(diǎn),其電池容量大、對(duì)傳統(tǒng)燃料的依賴程度低、動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、脫離了復(fù)雜的動(dòng)力耦合裝置,是目前新能源汽車的研究方向,也是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車向純電動(dòng)汽車過渡的最佳車型,研究增程式電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)推動(dòng)新能源汽車的市場化進(jìn)程具有重要意義。本文以增程式電動(dòng)城市客車為研究對(duì)象,圍繞其動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配、系統(tǒng)建模與能量管理控制策略展開了研究,重點(diǎn)討論了基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局算法在能量管理控制策略上的應(yīng)用。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:首先,基于增程式電動(dòng)客車的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理,結(jié)合整車性能參數(shù)指標(biāo),提出增程式電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件的參數(shù)匹配方法,完成了動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件的主要參數(shù)匹配。在Matlab/Simulink環(huán)境下,采用實(shí)驗(yàn)建模為主、理論建模為輔的方法,建立各個(gè)子系統(tǒng)的前向仿真模型,并以整車控制器模型為核心對(duì)子模型進(jìn)行整車集成,最終得到增程式電動(dòng)客車的前向仿真模型,為后續(xù)控制策略的仿真驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。針對(duì)增程式電動(dòng)客車的運(yùn)行特點(diǎn),提出根據(jù)不同行駛里程需求和電池荷電狀態(tài)變化速率劃分車輛運(yùn)行模式,并分析了不同運(yùn)行模式下能量管理控制策略的控制目標(biāo)。在傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車CDCS控制策略的基礎(chǔ)上,提出了三種基于確定規(guī)則的增程式電動(dòng)客車的能量管理控制策略,基于Simulink/Stateflow混合建模方法建立能量管理控制策略模型。以功率跟隨型發(fā)動(dòng)機(jī)多點(diǎn)控制為例,應(yīng)用NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法對(duì)APU的啟停邏輯及關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,有效地避免了車輛行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的頻繁啟停,實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能�；谌肿顑�(yōu)理論,結(jié)合城市客車的行駛特點(diǎn),提出了基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的增程式電動(dòng)客車能量管理控制策略。在Matlab環(huán)境下建立增程式電動(dòng)客車能量后向仿真數(shù)學(xué)模型,對(duì)提出的控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。提出將單個(gè)循環(huán)的仿真結(jié)果直接應(yīng)用于連續(xù)的循環(huán)工況中,可以在保證最優(yōu)控制效果的同時(shí)大大減少動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的計(jì)算時(shí)間。通過采用純電動(dòng)模式加固定SOC下降斜率的增程模式組合的能量管理策略,以滿足不同行駛里程需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)較優(yōu)的車輛經(jīng)濟(jì)性和排放性能。最后,基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃離線優(yōu)化結(jié)果,提取出易于工程實(shí)現(xiàn)的控制規(guī)則,得到基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃仿真結(jié)果的規(guī)則型增程式電動(dòng)客車能量管理控制策略。仿真結(jié)果表明,將動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化算法應(yīng)用于增程式電動(dòng)客車能量管理控制策略的設(shè)計(jì)開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)控制,在保證汽車動(dòng)力性和行駛里程需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)汽車綜合經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)�；谟布诃h(huán)仿真技術(shù),搭建增程式電動(dòng)客車的dSPACE硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃優(yōu)化結(jié)果的規(guī)則型能量管理控制策略進(jìn)行仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的控制策略可以滿足實(shí)時(shí)運(yùn)算要求,得到與動(dòng)態(tài)規(guī)劃離線優(yōu)化得到的最優(yōu)控制基本一致的控制效果。然后搭建了增程式電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的試驗(yàn)臺(tái)架,進(jìn)行了動(dòng)力輔助系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制試驗(yàn),主要包括PID參數(shù)的整定和轉(zhuǎn)速階躍試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明控制效果良好,基本滿足APU的轉(zhuǎn)速控制要求,為后續(xù)能量管理控制策略的臺(tái)架驗(yàn)證奠定了研究基礎(chǔ)。
[Abstract]:The appearance of the added electric vehicle has made up for the shortcoming of the short driving range of the pure electric vehicle. Its battery capacity is large, the dependence on the traditional fuel is low, the structure of the power system is simple, and the complex power coupling device is separated. It is the research direction of the new energy vehicle at present. It is also the best vehicle for the transmission of the internal combustion engine to the pure electric vehicle. The key technology of developing an electric vehicle is of great significance to the promotion of the market process of new energy vehicles. This paper takes an electric city bus as the research object, and focuses on the dynamic programming global algorithm based on the dynamic programming global algorithm, focusing on its dynamic system parameters matching, system modeling and energy management control strategy. The main contents and conclusions of this paper are as follows: firstly, based on the structure and working principle of the power system of the electric passenger car, combined with the performance parameters of the vehicle, the parameter matching method for the key components of the power system of the electric bus is put forward, and the main parameters of the key components of the power system are completed. In the Matlab/Simulink environment, the forward simulation model of each subsystem is established by the method of experimental modeling and theoretical modeling, and the whole vehicle is integrated with the whole vehicle controller model as the core. Finally, the forward imitation true model of the electric bus is obtained, which lays the foundation for the simulation verification of the follow-up control strategy. In view of the running characteristics of an electric passenger car, the vehicle operation mode is divided according to the different running mileage demand and the change rate of the battery charge state, and the control target of the energy management control strategy under different operating modes is analyzed. On the basis of the traditional hybrid electric vehicle CDCS control strategy, three kinds of determination are put forward. The energy management control strategy of electric bus is added regularly, and the energy management control strategy model is set up based on the Simulink/Stateflow hybrid modeling method. Taking the multi point control of the power following engine as an example, the NSGA- II optimization algorithm is used to optimize and analyze the starting and stopping logic and key parameters of the APU, which effectively avoids the vehicle passing through. On the basis of the global optimal theory, based on the global optimal theory and the driving characteristics of the city bus, the energy management and control strategy of an increasing program electric bus based on dynamic programming algorithm is proposed based on the global optimal theory. In the Matlab environment, a mathematical model of the energy backward simulation of an extended electric bus is set up. The proposed control strategy is simulated. It is proposed to apply the simulation results of a single loop directly to the continuous cycle condition, which can greatly reduce the calculation time of the dynamic programming algorithm while ensuring the optimal control effect. In order to meet the different mileage requirements and achieve better vehicle economy and emission performance. Finally, based on the off-line optimization results of dynamic programming, the control rules that are easy to be realized are extracted and the energy management control strategy of a regular model electric passenger car based on the dynamic programming simulation results is obtained. The global optimization algorithm is applied to the design and development of the energy management and control strategy of the electric passenger car, which can realize the global optimal control and realize the optimal comprehensive economic performance at the same time. Based on the hardware in loop simulation technology, the dSPACE hardware of the Da Jianzeng electric bus is flat in the loop test. The experimental results show that the proposed control strategy can meet the real-time operation requirements and get the same control effect that is basically consistent with the optimal control obtained by the dynamic programming off-line optimization. Then, the dynamic system of an electric passenger car is built. The test bench has carried out the speed control test of the power auxiliary system, mainly including the tuning of the PID parameters and the speed step test. The test results show that the control effect is good and basically meets the requirements of the speed control of the APU. It lays a foundation for the study of the follow-up energy management control strategy.

【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;電動(dòng)客車分類[J];運(yùn)輸經(jīng)理世界;2008年09期

2 孫俊;;電動(dòng)客車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J];機(jī)電技術(shù);2012年04期

3 袁孝尚;;電動(dòng)客車角力充電速度[J];商用汽車新聞;2013年24期

4 王樾林,柯鳳法;地鐵電動(dòng)客車的難燃化結(jié)構(gòu)[J];鐵道車輛;1983年04期

5 熊建,管華;混合動(dòng)力電動(dòng)客車的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化[J];客車技術(shù)與研究;2002年03期

6 ;稀土環(huán)保電動(dòng)客車項(xiàng)目進(jìn)入樣車技術(shù)方案論證階段[J];稀土信息;2004年07期

7 王瑞武;五洲龍混合電動(dòng)客車 逐鹿最佳環(huán)保客車獎(jiǎng)[J];城市車輛;2005年05期

8 張付義;城市公交電動(dòng)客車的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J];城市車輛;2005年02期

9 林程;;北理工電動(dòng)客車及奧運(yùn)電動(dòng)客車研發(fā)介紹[J];商用汽車;2007年12期

10 帥正梅;;北京奧運(yùn)為我國電動(dòng)客車業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇[J];商用汽車;2008年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 邱登科;謝雁飛;;電動(dòng)客車配套電池的研制開發(fā)[A];中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)鉛酸蓄電池專業(yè)委員會(huì)第七屆全國鉛酸蓄電池學(xué)術(shù)年會(huì)論文全集[C];2000年

2 黃妙華;鐘向群;;混合動(dòng)力電動(dòng)客車公交線路運(yùn)營試驗(yàn)研究[A];2013中國汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

3 譚志紅;張群政;王文明;呂永賓;;X棾淌降綞統(tǒng)檔母哐瓜低成杓芠A];第八屆中國智能交通年會(huì)優(yōu)秀論文集——軌道交通[C];2013年

4 馬鴻軍;;電動(dòng)客車開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化[A];第五屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

5 孫立清;陳偉;白文杰;常玉華;孫逢春;;純電池電動(dòng)客車超級(jí)電容器系統(tǒng)匹配和控制策略研究[A];2002中國電動(dòng)汽車研究與開發(fā)[C];2002年

6 劉雅榮;任立鵬;;氣壓ABS在電動(dòng)客車上的功能擴(kuò)展[A];面向未來的汽車與交通——2013中國汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集精選[C];2013年

7 孫立清;李閩;蕭玉瑋;李玉芳;于蕾艷;;串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)客車SHEB6110的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 通訊員 程露 記者 吳量亮;全國唯一電動(dòng)客車研究中心在皖揭牌[N];安徽日?qǐng)?bào);2012年

2 記者 汪永安;安凱電動(dòng)客車駛進(jìn)“e控”時(shí)代[N];安徽日?qǐng)?bào);2014年

3 本報(bào)記者 賁騰;讓電動(dòng)客車駛?cè)胧袌龌壍繹N];南通日?qǐng)?bào);2014年

4 記者 張力宏;2萬輛電動(dòng)客車整裝生產(chǎn)線項(xiàng)目落戶我市[N];商洛日?qǐng)?bào);2014年

5 本報(bào)記者 汪瑞林;50輛電動(dòng)客車實(shí)現(xiàn)零排放[N];中國教育報(bào);2008年

6 楊樹立;鹽城電動(dòng)客車通過低溫環(huán)境考驗(yàn)[N];新華日?qǐng)?bào);2011年

7 本報(bào)記者 董文勝 本報(bào)實(shí)習(xí)記者 童璐;搶占新一代電動(dòng)客車制高點(diǎn)[N];中國證券報(bào);2012年

8 中國工業(yè)報(bào)記者 蘆麗琴;國家電動(dòng)客車電控中心落戶宇通[N];中國工業(yè)報(bào);2014年

9 本報(bào)記者 耿慧麗;領(lǐng)跑電動(dòng)客車：宇通建國家級(jí)技術(shù)中心[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2014年

10 ;五大依據(jù)看好電動(dòng)客車[N];中國交通報(bào);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孟祥志;開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)客車用整車控制器的設(shè)計(jì)[D];山東理工大學(xué);2013年

2 王松濤;輪邊驅(qū)動(dòng)增程式電動(dòng)客車扭矩協(xié)調(diào)控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2016年

3 蔣永琛;增程式電動(dòng)客車能量管理控制策略研究[D];北京理工大學(xué);2016年

4 李新燕;電動(dòng)客車牽引力控制技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2015年

5 于霞;燃料電池電動(dòng)客車參數(shù)匹配與性能仿真研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

6 崔佳;電動(dòng)客車側(cè)向被動(dòng)安全仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];北京理工大學(xué);2015年

7 張光亞;城市電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)匹配及電機(jī)控制器設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2007年

8 陳X;電動(dòng)客車車架有限元分析及輕量化設(shè)計(jì)[D];昆明理工大學(xué);2013年

9 何剛;電動(dòng)客車電子穩(wěn)定性控制技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 侯博雅;商務(wù)用增程式電動(dòng)客車APU的設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1886102