并联混合动力汽车状态切换过程电机补偿控制研究

【摘要】：混合动力汽车的状态切换过程控制影响整车的动力性及平顺性，具备良好的动态过程控制品质是混合动力汽车走向实用化的关键性技术之一。本论文针对并联混合动力汽车的状态切换过程进行研究，提出了针对状态切换的协调控制思想、评价指标以及相应的控制策略并进行了仿真验证。 本文首先系统分析了并联混合动力汽车动力系统的动态特性，建立了发动机的动态特性模型，给出了状态切换协调控制效果的评价指标。 然后对并联混合动力系统的状态切换过程进行了分类，详细分析了驱动模式之间的切换、制动模式之间的切换、驱动与制动两模式之间三类典型状态切换过程中发动机、电机的状态变化过程，给出了电机补偿控制的具体方案及流程图。 最后利用AVL/CRUISE及Matlab对并联混合动力汽车的状态切换过程进行了联合仿真研究，利用AVL/CRUISE建立车辆的物理模型，包括发动机、电机、电池、传动系、车轮、车身等各大总成，基于Matlab/Simulink建立整车控制模型，包括基本的发动机、电机转矩分配模块，发动机开关控制模块，并根据制定的电机补偿控制策略建立了协调控制模块，通过对不同状态切换过程中有无协调控制与有协调控制仿真结果的对比，验证了控制策略的可行性，并达到了预期的控制目标。 【关键词】：混合动力汽车 动态过程 状态切换 电机补偿控制
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 概述8
• 1.2 并联混合动力汽车状态切换过程的控制研究现状8-10
• 1.3 本论文的研究意义及主要内容10-13
• 第二章 并联混合动力汽车动力系统动态特性分析13-21
• 2.1 混合动力汽车发动机动态特性分析13-16
• 2.2 模型建立16-18
• 2.2.1 数据准备16-17
• 2.2.2 模型仿真与验证17-18
• 2.3 电机动态特性分析18-19
• 2.4 状态切换的协调控制效果的评价指标19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 状态切换过程分析及其协调控制策略21-30
• 3.1 状态切换过程分类21-22
• 3.2 状态切换过程分析22-29
• 3.2.1 驱动模式之间的切换分析24
• 3.2.2 驱动模式切换的协调控制算法研究24-27
• 3.2.3 驱动和制动两模式之间的切换分析27
• 3.2.4 制动模式之间的切换研究27-28
• 3.2.5 电机起车的过程分析28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第四章 基于 CRUISE 的电机补偿控制仿真研究30-45
• 4.1 混合动力汽车前向模型建立30-36
• 4.1.1 CRUISE 软件简介31-34
• 4.1.2 并联混合动力汽车的仿真模型34-36
• 4.2 控制策略模型建立36-37
• 4.2.1 状态切换控制策略模型36
• 4.2.2 协调控制模型36-37
• 4.2.3 电机转矩补偿控制37
• 4.3 仿真研究37-44
• 4.3.1 电机转矩补偿控制仿真的条件与过程37-38
• 4.3.2 发动机单独驱动向发动机-电机联合驱动转换过程仿真38-39
• 4.3.3 发动机-电机联合驱动向发动机单独驱动转换过程仿真39-40
• 4.3.4 发动机单独驱动向发动机驱动且充电转换过程仿真40-42
• 4.3.5 发动机驱动且充电向发动机单独驱动转换过程仿真42-43
• 4.3.6 有无协调控制效果数据对比43-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 总结与展望45-46
• 5.1 全文总结45
• 5.2 未来工作建议45-46
• 参考文献46-49
• 致谢49-50
• 硕士期间发表的论文50

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