混雜模型框架下汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化控制研究.pdf

1、近年來,國內(nèi)汽車使用量迅速增加,所帶來的主要問題,一個(gè)是能源問題,另一個(gè)是汽車的使用產(chǎn)生的環(huán)境問題。因此,為了高效的利用燃料以及盡量減少燃料產(chǎn)生的有害氣體,目前除了考慮新的能源部分或全部取代化石類燃料外,更為實(shí)際的是從控制方向著手,通過改進(jìn)控制策略或者采用先進(jìn)的控制手段來有效的提高燃料的利用率和降低燃燒廢氣的排放量。
　　 將性能更好的控制策略應(yīng)用于汽車,首先要對(duì)控制對(duì)象有一個(gè)精確的模型描述。汽車的核心部件是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),它是汽

2、車耗能和廢氣排放的主要部分,如果能夠建立合理描述這部分系統(tǒng)內(nèi)部相互作用規(guī)律的模型并實(shí)施有效控制,必然能夠達(dá)到更好的節(jié)能減排的目的。因此,本文主要研究的是如何構(gòu)建汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型并將優(yōu)化控制理論應(yīng)用于該模型,使汽車充分發(fā)揮其整體性能,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。具體取得了如下研究成果:
　　 (1)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),包含動(dòng)力系的連續(xù)特性和傳動(dòng)系的離散特性,整個(gè)系統(tǒng)具有混雜特性(同時(shí)包含連續(xù)量和離散量,并且兩者相互作用)

3、,使用混雜模型能夠更合理的描述這一部分。因此,本文參考相關(guān)文獻(xiàn)首先分三部分建立汽車動(dòng)力系、傳動(dòng)系和行駛系子模型;然后通過傳動(dòng)系將動(dòng)力系和行駛系關(guān)聯(lián)起來并使用DAE描述特定擋位下的子系統(tǒng)各部分間的相互作用關(guān)系;最后根據(jù)汽車具體行駛狀況定義了擋位切換序列并給出了不同擋位下子系統(tǒng)切換圖,DAE和子系統(tǒng)切換圖共同構(gòu)成了汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)混雜模型。
　　 (2)汽車在不同行駛狀況下的換擋和節(jié)氣門控制策略有很大不同,因此本文在構(gòu)建混雜模型后,