本文關(guān)鍵詞：基于成本分析的PHEV參數(shù)匹配及其控制策略研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著汽車保有量的不斷增加,能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題日益突出,插電式混合動(dòng)力汽車(Plug-in hybrid electric vehicle,簡(jiǎn)稱PHEV)作為一種新型的節(jié)能環(huán)保車型應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)車相比,PHEV主要增加了電池、電機(jī)等動(dòng)力部件,隨之而來(lái)的制造成本也在很大程度上限制了其發(fā)展進(jìn)程。另一方面,如何充分利用廉價(jià)的電能更好的發(fā)揮出PHEV的節(jié)能效果,降低其使用成本也成為影響其市場(chǎng)化的關(guān)鍵因素。而參數(shù)匹配和控制策略作為PHEV整車開(kāi)發(fā)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),與動(dòng)力部件的制造成本和整車使用成本密切相關(guān)。為了充分發(fā)揮PHEV的節(jié)能潛力,擴(kuò)大其市場(chǎng)化影響力,本文基于PHEV制造成本和使用成本進(jìn)行分析,對(duì)整車參數(shù)匹配方案和控制策略展開(kāi)研究。首先,本文以單軸并聯(lián)構(gòu)型的PHEV為研究對(duì)象,確定了考慮動(dòng)力部件制造成本、質(zhì)量函數(shù)和整車使用成本的動(dòng)力總成優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并針對(duì)不同純電動(dòng)續(xù)駛里程設(shè)計(jì)要求的PHEV動(dòng)力總成參數(shù)匹配方案進(jìn)行了研究。然后,基于Simulink軟件搭建了PHEV整車仿真模型,利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化算法對(duì)能量管理控制參數(shù)的一般變化規(guī)律進(jìn)行了分析。為了保證所開(kāi)發(fā)整車控制算法的實(shí)時(shí)性和有效性,并進(jìn)一步優(yōu)化整車使用成本,本文還結(jié)合上述控制參數(shù)的變化規(guī)律和發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)等控制參數(shù)開(kāi)發(fā)出考慮未來(lái)行駛距離的PHEV模糊邏輯控制策略。最后,將PHEV整車Cruise模型和控制策略Simulink模型進(jìn)行聯(lián)合仿真,驗(yàn)證了參數(shù)匹配和控制策略是否滿足設(shè)計(jì)要求,并針對(duì)“電量消耗-電量維持”控制策略、模糊控制策略和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法三種控制方案的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。本文所開(kāi)發(fā)的基于成本分析的PHEV參數(shù)匹配及控制策略方案對(duì)于改善PHEV的節(jié)能效果,降低整車成本,具有很好的優(yōu)化效果。
【關(guān)鍵詞】：插電式混合動(dòng)力汽車 動(dòng)力總成 參數(shù)匹配 控制策略 動(dòng)態(tài)規(guī)劃 模糊邏輯
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.1.1 插電式混合動(dòng)力汽車概述11-14
• 1.1.2 論文研究意義14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 基于成本分析的PHEV參數(shù)匹配15-16
• 1.2.2 PHEV能量管理控制策略16-18
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容18-19
• 第2章 PHEV動(dòng)力總成優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)19-39
• 2.1 動(dòng)力總成優(yōu)化設(shè)計(jì)初始條件19-22
• 2.2 PHEV優(yōu)化設(shè)計(jì)方法22-35
• 2.2.1 動(dòng)力總成系統(tǒng)部件選型22-23
• 2.2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)選型22
• 2.2.1.2 電動(dòng)機(jī)選型22-23
• 2.2.1.3 動(dòng)力電池選型23
• 2.2.2 動(dòng)力部件參數(shù)分析23-26
• 2.2.2.1 電動(dòng)機(jī)最小峰值功率確定23-24
• 2.2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率和電動(dòng)機(jī)峰值功率確定24-25
• 2.2.2.3 動(dòng)力電池性能參數(shù)確定25-26
• 2.2.3 動(dòng)力總成制造成本分析26-28
• 2.2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本分析27
• 2.2.3.2 電機(jī)及其控制器制造成本分析27-28
• 2.2.3.3 動(dòng)力電池制造成本分析28
• 2.2.4 動(dòng)力總成質(zhì)量函數(shù)分析28-29
• 2.2.5 動(dòng)力總成優(yōu)化設(shè)計(jì)匹配方案29-30
• 2.2.6 PHEV控制策略的選擇30-31
• 2.2.7 整車基本性能仿真分析31-35
• 2.2.7.1 整車動(dòng)力性能分析31-32
• 2.2.7.2 經(jīng)濟(jì)性及使用成本分析32-35
• 2.3 PHEV成本優(yōu)化分析35-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 基于DP優(yōu)化算法的控制參數(shù)優(yōu)化39-59
• 3.1 DP算法概述39-41
• 3.2 PHEV的DP優(yōu)化算法開(kāi)發(fā)41-55
• 3.2.1 模型簡(jiǎn)化41-47
• 3.2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型41-42
• 3.2.1.2 電機(jī)模型42-43
• 3.2.1.3 電池模型43-46
• 3.2.1.4 變速器模型46
• 3.2.1.5 離合器模型46-47
• 3.2.1.6 車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型47
• 3.2.1.7 整車模型47
• 3.2.2 目標(biāo)函數(shù)建立與求解47-52
• 3.2.2.1 控制變量與狀態(tài)變量49
• 3.2.2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程49-50
• 3.2.2.3 目標(biāo)函數(shù)50
• 3.2.2.4 約束條件50-51
• 3.2.2.5 動(dòng)態(tài)規(guī)劃計(jì)算求解51-52
• 3.2.3 DP優(yōu)化結(jié)果分析52-55
• 3.3 理論SOC參考軌跡55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-59
• 第4章 PHEV模糊邏輯控制策略研究59-75
• 4.1 模糊邏輯控制理論59-64
• 4.1.1 模糊邏輯基礎(chǔ)59-63
• 4.1.1.1 模糊集合及隸屬度函數(shù)59-61
• 4.1.1.2 模糊關(guān)系及合成61
• 4.1.1.3 模糊蘊(yùn)含及推理61-62
• 4.1.1.4 逆模糊化62-63
• 4.1.2 模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)63-64
• 4.2 PHEV模糊邏輯控制策略設(shè)計(jì)64-72
• 4.2.1 模糊邏輯控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64-66
• 4.2.2 輸入輸出量模糊化66-68
• 4.2.3 模糊規(guī)則設(shè)計(jì)68-70
• 4.2.4 模糊推理機(jī)70
• 4.2.5 逆模糊化70-72
• 4.3 PHEV模糊控制系統(tǒng)模型72-74
• 4.4 本章小結(jié)74-75
• 第5章 PHEV能量管理系統(tǒng)仿真分析75-87
• 5.1 仿真循環(huán)工況75-76
• 5.2 定行程燃油經(jīng)濟(jì)性分析76-82
• 5.3 變行程燃油經(jīng)濟(jì)性分析82-83
• 5.4 AER設(shè)計(jì)要求選擇性驗(yàn)證83-84
• 5.5 本章小結(jié)84-87
• 第6章 全文總結(jié)與展望87-89
• 6.1 全文總結(jié)87-88
• 6.2 研究展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 作者簡(jiǎn)介及研究成果95-96
• 致謝96

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3 李W，

本文編號(hào)：533400