混合动力电动汽车再生制动系统仿真与智能控制策略研究

【摘要】：混合动力汽车（HEV）是一种结合了传统内燃机汽车优良的动力性、续驶里程和纯电动汽车低排放、高效率的新型汽车；是现在和不远的将来最具有可行性的低排放、低油耗特点的新一代清洁汽车。 再生制动（能量回馈制动）对混合动力汽车的燃油经济性、排放性和行驶安全性都有直接影响，是混合动力汽车的关键技术之一，它能在车辆减速或制动过程中，在保证车辆制动性能的条件下，将车辆动能通过带动电机发电，转化为电能储存在电池中，实现能量回收，同时产生车辆所需全部或部分制动力。既实现了车辆的减速和制动，又有效地降低了整车的燃油消耗和污染物排放。 本文以Insight2000轿车为研究对象，对混合动力汽车再生制动系统做了深入的理论分析研究，在Advisor环境下进行系统功能仿真，取得了如下成果： （1）基于混合动力汽车制动过程的动力学基础，参照传统燃油汽车制动过程中的制动力分配方法，对混合动力汽车制动动过程的制动力分配进行分析。 （2）通过对Insight2000轿车再生制动系统组成和工作特点的分析，采用基于能量传递的以后向仿真为主前向仿真为辅的再生制动系统建模方法，并在子系统理论建模和数值建模基础上，建立了混合动力汽车整车和再生制动系统仿真模型。将再生制动系统仿真模型在Advisor软件中的ECE＋EUDC驱动循环工况和UDDS驱动循环工况进行仿真。 （3）根据混合动力汽车再生制动系统的工作特点，应用有效能量回收率作为评价混合动力汽车能量回收效果的性能指标，将本文控制策略在ECE＋EUDC驱动循环工况和UDDS驱动循环工况下仿真，有效能量回收率达10％～15％。 【关键词】：混合动力汽车 再生制动 控制策略 模糊逻辑 神经网络 PID
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 混合动力电动汽车概述10-15
• 1.1.1 混合动力电动汽车的研究背景及意义11-13
• 1.1.2 混合动力电动汽车的分类13-15
• 1.2 混合动力电动汽车再生制动系统的研究现状15-18
• 1.2.1 国外混合动力汽车再生制动的研究现状15-16
• 1.2.2 国内混合动力汽车再生制动的研究现状16-17
• 1.2.3 混合动力汽车再生制动关键技术17-18
• 1.3 本课题的研究内容18-20
• 第2章 混合动力汽车再生制动系统20-25
• 2.1 混合动力汽车再生制动系统的结构与工作原理20-23
• 2.1.1 飞轮储能式再生制动系统结构与工作原理20-21
• 2.1.2 液压储能式再生制动系统结构与工作原理21-22
• 2.1.3 电储能式再生制动系统结构与工作原理22-23
• 2.2 混合动力电动汽车再生制动系统的影响因素23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 汽车制动过程的动力学分析25-31
• 3.1 汽车行驶基本理论25-26
• 3.2 汽车制动过程分析26-27
• 3.3 传统汽车制动过程的制动力分配27-30
• 3.4 混合动力汽车制动过程的制动力分配30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 混合动力电动汽车再生制动系统建模与仿真31-52
• 4.1 混合动力电动汽车再生制动系统建模31-40
• 4.1.1 整车建模31-32
• 4.1.2 车轮建模32-34
• 4.1.3 主减速器建模34-35
• 4.1.4 变速器建模35-36
• 4.1.5 电池组建模36-39
• 4.1.6 电机建模39-40
• 4.2 混合动力电动汽车再生制动系统仿真40-51
• 4.2.1 仿真车辆参数40-42
• 4.2.2 混合动力电动汽车再生制动仿真工况的选择42-43
• 4.2.3 混合动力电动汽车再生制动系统模块的仿真43-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 混合动力电动汽车再生制动智能控制策略52-67
• 5.1 基于模糊逻辑混合动力电动汽车再生制动控制策略52-57
• 5.1.1 模糊控制理论基础52-53
• 5.1.2 模糊控制器的设计53-57
• 5.2 基于神经网路 PID 混合动力电动汽车再生制动控制策略57-62
• 5.2.1 神经网络 PID 控制的理论基础57-58
• 5.2.2 神经网络 PID 控制器的设计58-62
• 5.3 混合动力电动汽车再生制动系统仿真评价指标62-64
• 5.4 混合动力电动汽车再生制动智能控制策略仿真64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）73

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