本文關鍵詞：插電式混合動力公交車能量優(yōu)化分配策略的研究與應用

  更多相關文章： 插電式混合動力公交車 同軸并(混)聯 能量管理 隨機動態(tài)規(guī)劃 歷史工況

【摘要】：整車控制器作為混合動力汽車能量管理的核心部件之一,其控制策略的好壞,將直接影響到發(fā)動機與電機功率的分配,對整車燃油經濟性及駕駛性能產生重要影響。本文分別針對基于AMT同軸并聯式與同軸混聯式混合動力系統的插電式公交車為研究對象,結合不同系統構型的特點,研究其不同動力源能量最優(yōu)分配問題。首先,分別以同軸并聯構型的快充插電式氣/電混合動力公交車重慶恒通CKZ-6116PHEV和同軸混聯構型的插電式氣/電混合公交車海格KLQ6108GC為研究對象,研究不同構型的系統特性,建立相應的面向控制的仿真模型。其次,考慮到城市公交車運行線路固定,每天循環(huán)往復運行,具有強統計規(guī)律性的特點,提出采用一種基于大量的歷史數據的隨機動態(tài)規(guī)劃算法以優(yōu)化同軸并聯混合動力系統的能量分配,該算法在優(yōu)化過程中可依據統計規(guī)律隨機產生大量工況,最終的所獲得的優(yōu)化結果是針對大量運行工況的“平均意義上的最優(yōu)”;另一方面,城市公交車在不同時段、不同路段的交通狀況及道路狀況復雜多變,不同駕駛員駕駛習慣差異巨大,基于大量歷史統計規(guī)律的隨機優(yōu)化算法,并不能很好的實時反映駕駛員駕駛意圖的變化,因此結合AMT動力性與經濟性換擋規(guī)律,在隨機動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化結果的基礎上,構建一個可實時反映駕駛員駕駛意圖的自適應因子,運行過程中,根據駕駛員駕駛意圖,動態(tài)調整AMT換擋點,實現動力性與經濟性駕駛之間的協調。最后,針對基于AMT的同軸混聯混合動力系統的構型特點,提出兩步法優(yōu)化其能量分配。第一步,將兩個驅動電機視為等效電機,根據系統不同工作模式下能量分配方式,預優(yōu)化不同模式下的最優(yōu)分配;第二步,利用隨機動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化該混聯系統最優(yōu)的工作模式及發(fā)動機和等效電機間的最優(yōu)分配,利用該步最優(yōu)結果查尋第一步預優(yōu)化的不同工作模式下的最優(yōu)分配,最終實現混聯系統發(fā)動機和兩個電機之間的最優(yōu)分配。最終搭建了xPC硬件在環(huán)測試平臺,并借助自動代碼生成技術驗證了所提方法的實時性能。
【關鍵詞】：插電式混合動力公交車 同軸并(混)聯 能量管理 隨機動態(tài)規(guī)劃 歷史工況
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的背景及研究意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-16
• 1.2.1 混合動力客車研究現狀11-12
• 1.2.2 混合動力系統構型研究現狀12-13
• 1.2.3 整車能量管理策略研究現狀13-16
• 1.3 課題研究內容16-18
• 第2章 同軸并（混）聯混合動力系統分析與建模18-30
• 2.1 同軸并（混）聯混合動力系統特性分析18-22
• 2.2 PHEB混合動力系統建模22-29
• 2.2.1 駕駛員模型22-23
• 2.2.2 發(fā)動機模型23
• 2.2.3 電機模型23-24
• 2.2.4 動力電池模型24-26
• 2.2.5 AMT換擋策略26-27
• 2.2.6 PHEB縱向動力學建模27-29
• 2.3 本章小結29-30
• 第3章 面向應用的插電式同軸并聯混合動力公交車隨機能量管理策略30-46
• 3.1 引言30-31
• 3.2 隨機動態(tài)規(guī)劃及優(yōu)化問題的形成31-36
• 3.2.1 隨機駕駛員需求模型31-33
• 3.2.2 隨機優(yōu)化問題的形成33-35
• 3.2.3 隨機優(yōu)化問題的求解35-36
• 3.3 自適應換擋因子36-38
• 3.4 仿真分析38-45
• 3.4.1 仿真工況及SDP優(yōu)化結果38-40
• 3.4.2 坡道和負載變化對自適應因子的影響40-42
• 3.4.3 與不同控制策略的對比分析42-45
• 3.4.4 關于所提算法應用性的討論45
• 3.5 本章小結45-46
• 第4章 針對同軸混聯構型的兩步能量優(yōu)化法46-67
• 4.1 引言46-47
• 4.2 第一步：功率分配預優(yōu)化47-52
• 4.2.1 基本工作模式劃分47-48
• 4.2.2 功率分配預優(yōu)化48-52
• 4.3 第二步：隨機優(yōu)化52-57
• 4.3.1 駕駛員需求建模52-53
• 4.3.2 隨機優(yōu)化問題的形成53-55
• 4.3.3 隨機優(yōu)化問題的求解55-57
• 4.4 優(yōu)化結果與仿真分析57-64
• 4.4.1 第一步的預優(yōu)化控制策略57-58
• 4.4.2 懲罰因子對優(yōu)化結果的影響分析58-60
• 4.4.3 第二步優(yōu)化的控制策略60-61
• 4.4.4 仿真分析61-64
• 4.5 硬件在環(huán)測試64-66
• 4.6 本章小結66-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-74
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果74-75
• 致謝75

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