汽車作為人們出行應(yīng)用最為廣泛的交通工具,近年來(lái)的快速發(fā)展給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)也造成了許多困擾。其中環(huán)境污染和能源危機(jī)是最為讓人矚目的兩大焦點(diǎn),針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題國(guó)內(nèi)外做了大量的工作。其中新能源技術(shù)的推廣在一定程度上緩解了這兩個(gè)問(wèn)題,由于混合動(dòng)力汽車兼具續(xù)航里程大和低排放的特點(diǎn),成為當(dāng)前汽車領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)。本文針對(duì)一款功率分流式混合動(dòng)力客車,進(jìn)行了整車控制器的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)技術(shù)研究。本文基于功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及整車的運(yùn)行參數(shù),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)建模與理論建模相結(jié)合的方式,在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了混合動(dòng)力系統(tǒng)模型。該混合動(dòng)力系統(tǒng)模型包括:駕駛員模型、發(fā)動(dòng)機(jī)模型、緩沖鎖止機(jī)構(gòu)模型、電機(jī)模型、主減速器模型、雙行星排模型以及整車模型。并且利用杠桿模擬法對(duì)雙行星排的工作模式以及在不同工作模式下的能量流動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)分析,結(jié)合其工作模式對(duì)控制策略進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下,對(duì)控制策略及整車部件模型進(jìn)行了離線仿真完成了控制策略進(jìn)行的初步驗(yàn)證。本文搭建了包含快速原型系統(tǒng)與硬件在環(huán)系統(tǒng)在內(nèi)的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)�？焖僭拖到y(tǒng)通過(guò)自動(dòng)代碼生成工具ECUCoder將在MATLAB/Simuink中搭建的控制策略模型轉(zhuǎn)化為C代碼,利用MeCa將C代碼下載到快速原型下位機(jī),在MeCa中建立快速原型控制器控制策略參數(shù)的上位機(jī)監(jiān)控和標(biāo)定界面。硬件在環(huán)系統(tǒng)將混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真模型生成dll文件,下載到NI PXI實(shí)時(shí)控制器當(dāng)中,利用Veristand軟件進(jìn)行配置,在Workspace中建立仿真模型的監(jiān)控以及標(biāo)定界面。通過(guò)CAN通訊和I/O通訊將快速原型系統(tǒng)和硬件在環(huán)系統(tǒng)連接在一起構(gòu)成實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),對(duì)控制策略的實(shí)時(shí)性以及功能性進(jìn)行驗(yàn)證。本文利用搭建的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)對(duì)功率分流式混合動(dòng)力客車的整車控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容包括未包含駕駛員的開(kāi)環(huán)測(cè)試和包含駕駛員的閉環(huán)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:整車的0-50km/h的加速時(shí)間為17.9s,最高車速為121km/h,滿足混合動(dòng)力客車的動(dòng)力性要求;以CCBC為驗(yàn)證工況,整車跟隨車速差絕對(duì)值的最大值為1.7km/h,滿足仿真的車速要求;電池SOC維持在52%-57.2%,符合電池高效工作區(qū)。仿真結(jié)果表明搭建的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)能夠有效地對(duì)控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)性以及功能性驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.7
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 混合動(dòng)力汽車分類及特點(diǎn)
        1.2.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)
        1.2.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)
        1.2.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)
    1.3 功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)
    1.4 實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)國(guó)外內(nèi)現(xiàn)狀
        1.4.1 實(shí)時(shí)仿真仿真概述
        1.4.2 實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 CHS雙行星排功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)建模
    2.1 CHS雙行星排功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)
    2.2 混合動(dòng)力系統(tǒng)建模
        2.2.1 駕駛員模型
        2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型
        2.2.3 緩沖鎖止組合機(jī)構(gòu)模型
        2.2.4 電機(jī)模型
        2.2.5 動(dòng)力電池模型
        2.2.6 行星排模型
        2.2.7 主減速器模型
        2.2.8 整車縱向動(dòng)力學(xué)模型
    2.3 本章小結(jié)
第三章 雙行星排工作模式分析及其控制策略
    3.1 CHS功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)工作模式分析
        3.1.1 純電動(dòng)模式
        3.1.2 混動(dòng)模式
        3.1.3 能量回饋模式
        3.1.4 停車充電模式
    3.2 整車控制系統(tǒng)架構(gòu)
    3.3 基于邏輯門(mén)限值規(guī)則的整車控制策略
        3.3.1 整車工作模式管理
        3.3.2 能量管理算法
        3.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)管理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)搭建
    4.1 快速原型系統(tǒng)
        4.1.1 快速原型控制器硬件
        4.1.2 快速原型系統(tǒng)軟件
    4.2 硬件在環(huán)系統(tǒng)
        4.2.1 硬件在環(huán)系統(tǒng)硬件
        4.2.2 硬件在環(huán)系統(tǒng)軟件
    4.3 快速原型系統(tǒng)和硬件在環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)
    4.4 本章總結(jié)
第五章 實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的測(cè)試應(yīng)用
    5.1 無(wú)駕駛員模型的開(kāi)環(huán)測(cè)試
    5.2 有駕駛員模型的閉環(huán)測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
攻讀學(xué)位期間的研究成果
    A.作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2850809