混合动力汽车动力匹配控制方法的研究

【摘要】：世界面临着资源枯竭和环境恶化,新能源汽车的普及已迫在眉睫。而混合动力汽车被认为当今世界汽车工业最具产业化意义的新能源汽车类型之一,对缓解能源危机和减轻环境污染起到促进作用。因而各国加大了混合动力汽车的研究,但在混合动力汽车控制方面的研究是其重点和难点之一。本文围绕混合动力汽车动力匹配系统的控制展开了研究,主要研究内容如下:分析了现有混合动力汽车动力匹配控制方法的研究成果和优缺点,对混合动力汽车的关键部件分析,设计其主要部件的参数及混合动力汽车动力匹配系统数学模型,确定控制思路。根据设计的汽车参数及数学模型,在MATLAB/simulink环境下,建立基于传统PID的模糊自适应PID控制方法,这样克服了传统PID的非动态性,抗干扰能力不强和控制精度不高等缺点,实现了精准的实时控制。设计了混合动力汽车各种行驶工况行下的动力性、燃油经济性和尾气排放量等指标,运用ADVISOR软件进行仿真分析。通过优化控制变量,用仿真的结果进行类比优化选择,从而使整车的动力匹配达到最优化。基于最优的动力匹配参数,设计了在特定工况下的动力匹配仿真策略。 【关键词】：混合动力汽车 动力匹配 控制方法 模型 仿真
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 本论文研究的背景及目的11-14
• 1.1.1 本论文研究的背景11-12
• 1.1.2 本论文研究的目的12-14
• 1.2 混合动力汽车14-18
• 1.2.1 混合动力汽车简介14-15
• 1.2.2 混合动力汽车国内外现状15-16
• 1.2.3 混合动力汽车技术研究现状和发展16-17
• 1.2.4 混合动力汽车动力控制方法的研究现状17
• 1.2.5 国内外混合动力汽车动力控制方法的研究现状17-18
• 1.3 研究意义及主要研究内容18-19
• 1.3.1 研究意义18-19
• 1.4 本文研究的主要内容19
• 1.5 本章小结19-21
• 第2章 混合动力汽车动力总成21-32
• 2.1 混合动力汽车驱动类型21
• 2.2 串联式混合动力汽车21-24
• 2.2.1 串联式混合动力汽车的结构21-22
• 2.2.2 串联式混合动力汽车的驱动模式22
• 2.2.3 串联式混合动力汽车综合评价22-24
• 2.3 并联式混合动力汽车24-29
• 2.3.1 并联式混合动力汽车的总成结构24
• 2.3.2 并联式混合动力汽车的驱动模式24-27
• 2.3.3 并联式混合动力汽车的工作模式27
• 2.3.4 并联式混合动力汽车综合评价27-29
• 2.4 混联式混合动力汽车29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 并联式混合动力汽车动力匹配系统参数设计及控制方法设计32-42
• 3.1 动力总成部件参数设计原则32-37
• 3.1.1.发动机32-34
• 3.1.2.电动机34-36
• 3.1.3.动力电池选择36-37
• 3.2 混合动力汽车动力驱动模型分析37-38
• 3.2.1 混合动力汽车行驶时的动力平衡37
• 3.2.2 混合动力汽车驱动力的计算37-38
• 3.2.3 系统的传递函数38
• 3.3 控制方法设计38-41
• 3.3.1 目前控制方法存在的问题39-40
• 3.3.2 基于ADVISOR软件和自适应模糊理论的控制策略40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 基于ADVISOR的混合动力汽车在不同工况下的控制策略研究42-59
• 4.1 ADVISOR软件介绍42-44
• 4.1.1 ADVISOR软件仿真方法42-44
• 4.1.2 ADVISOR软件功能44
• 4.2 并联混合动力汽车主要部件参数匹配及优化44-56
• 4.2.1 初步选择满足性能指标的主要匹配部件45-46
• 4.2.2 用ADVISOR进行匹配仿真的基本操作步骤46-52
• 4.2.3 仿真结果分析与主要部件匹配优化52-56
• 4.356-58
• 4.3.1 UDDS循环工况介绍56
• 4.3.2 基于UDDS循环工况的仿真结果分析56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 基于MATLAB的模糊自适应PID控制策略研究59-70
• 5.1 MATLAB59-61
• 5.1.1 MATLAB简介59-60
• 5.1.2 Simulink动态系统仿真60-61
• 5.2 动力匹配系统控制原理61
• 5.3 模糊自适应PID控制原理61-62
• 5.4 模糊自适应PID控制方法设计62-65
• 5.4.1.语言变量隶属度函数的建立62-63
• 5.4.2.PID参数调整规则63-65
• 5.5 动力系统控制策略仿真分析65-68
• 5.5.1 传统PID控制器仿真模型65-66
• 5.5.2 模糊自适应PID控制器66-68
• 5.5.3 仿真结果与分析68
• 5.6 本章小结68-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果76-77
• 致谢77-78

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