混合动力汽车自动优化标定技术研究

【摘要】：随着能源短缺、环境污染和气候变暖等问题的日益严重，全球各大车企争相对混合动力汽车研发。在整车结构配置和动力系统匹配参数既定的情况下，混合动力汽车在节能和减排方面作用的发挥在主要决定于控制策略的优化程度。本文针对一款并联式混合动力汽车，进行了自动优化标定平台的开发和基于该平台控制参数的优化标定研究。 分析了优化标定研究现状，制定了混合动力汽车软件在环优化标定方案，实现混合动力汽车软件在环优化标定功能，不仅能够验证整车模型和控制算法的可靠性，还可以提高混合动力系统仿真的精度，能够在脱离硬件的情况下更加准确地模拟实车特性，为以后的半实物仿真及实车测试提供重要的参考依据。 使用AVL CRUISE软件建立了并联HEV整车模型，并对其进行了全系统模型验证；分析了功率解析控制策略和混合动力汽车工作模式，并对HEV进行软件在环优化标定，完成整车模型验证。 对众多优化算法进行研究，结合优化混合动力汽车系统参数的特点，将粒子群算法作为HEV自动优化标定的全局优化算法；分析混合动力汽车自动优化标定系统的特点，提出了实时性保证；设计了用于实时访问HEV自动优化标定系统的MLIB/MTRACE接口函数。 通过对自动优化标定系统功能和原理的研究，设计混合动力汽车自动优化标定平台的总体开发方案，对该平台的需求进行分析，确定了平台硬件系统和软件开发环境，最终完成混合动力汽车自动优化标定平台的开发。应用该平台进行HEV控制参数自动优化标定试验，通过仿真结果对比分析，表明该平台不仅能够满足混合动力汽车性能优化的要求，较软件在环优化标定更具有可靠性，同时体现出高效性、通用性、实时性等优点。 【关键词】：混合动力汽车 软件在环 自动优化标定 控制策略
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 引言7
• 1.2 混合动力汽车概述7-9
• 1.3 混合动力汽车优化标定技术9-12
• 1.3.1 研究现状10-12
• 1.3.2 发展趋势12
• 1.4 研究的主要内容和技术路线12-15
• 1.4.1 课题来源12-13
• 1.4.2 论文研究内容及技术路线13-14
• 1.4.3 论文结构14-15
• 第2章 混合动力汽车软件在环优化标定15-37
• 2.1 软件在环优化标定方案15-17
• 2.1.1 V模式开发流程15-16
• 2.1.2 软件在环优化标定功能16-17
• 2.2 混合动力汽车建模17-26
• 2.2.1 混合动力汽车系统结构18-19
• 2.2.2 混合动力汽车系统模型19-26
• 2.2.3 模型验证26
• 2.3 混合动力汽车控制策略26-32
• 2.3.1 控制策略原理27-30
• 2.3.2 软件在环仿真30-32
• 2.4 混合动力汽车控制模型参数优化标定32-35
• 2.4.1 优化标定组件33
• 2.4.2 方案设计33-34
• 2.4.3 软件在环优化标定34-35
• 2.5 结果分析35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第3章 自动优化标定功能设计37-45
• 3.1 优化算法分析37-38
• 3.2 粒子群算法设计38-40
• 3.2.1 算法原理38-39
• 3.2.2 算法流程39-40
• 3.3 HEV自动优化标定40-42
• 3.3.1 目标函数确定41
• 3.3.2 优化标定变量选择41
• 3.3.3 约束条件确定41-42
• 3.4 实时性保证42-43
• 3.5 MLIB/MTRACE接口设计43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第4章 混合动力汽车自动优化标定平台开发45-57
• 4.1 平台总体开发方案45-47
• 4.1.1 自动优化标定原理45-46
• 4.1.2 平台功能实现46-47
• 4.2 平台硬件系统47-49
• 4.2.1 控制器选型48-49
• 4.2.2 通信方式确定49
• 4.3 平台软件组成及开发环境49-54
• 4.3.1 自动优化标定模型的建立49-52
• 4.3.2 代码生成及下载52-53
• 4.3.3 ControlDesk综合试验环境53-54
• 4.4 仿真结果分析54-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第5章 混合动力汽车自动优化标定试验57-64
• 5.1 试验设计57-60
• 5.2 结果分析和对比60-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 6.1 工作结论64-65
• 6.2 工作展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间的研究成果71

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