混合動力汽車動力系統(tǒng)優(yōu)化算法及應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)境污染和石油資源匱乏是現(xiàn)今汽車工業(yè)所面臨的兩大難題，新能源汽車已經(jīng)成為應(yīng)對環(huán)境問題和石油短缺的有效解決方案，因此二十世紀(jì)初，各國政府和各大汽車公司開始進(jìn)行新能源汽車產(chǎn)品及其關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)，中國科技部也把新能源汽車的整車和零部件開發(fā)列為“十五”、“十一五”期間863高科技計劃重大專項內(nèi)容。作者參與了國家863電動汽車重大專項之一“插電式混合動力城市公交車研發(fā)”的研究工作，此項目由鄭州宇通客車股份有限公司承接，旨在開發(fā)可外接充電的混合動力

2、城市客車，此為新能源汽車的一種，本文包含了該工作的部分基礎(chǔ)研究內(nèi)容。
　　混合動力汽車的整車性能取決于車輛的動力耦合方案選取、動力系統(tǒng)匹配和控制策略這三個環(huán)節(jié)。其中控制策略是混合動力汽車開發(fā)過程中的核心環(huán)節(jié)，其不僅要實現(xiàn)最佳燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和動力性，同時還要適應(yīng)不同的運行工況及駕駛風(fēng)格，并兼顧電池壽命和各部件可靠性，是研發(fā)過程的重中之重，因此研究可改進(jìn)混合動力汽車控制策略的優(yōu)化算法是有理論意義和實用價值的。本文針對混聯(lián)式混合動力

3、汽車的控制策略存在的問題，結(jié)合模糊控制技術(shù)、模糊聚類算法、多目標(biāo)優(yōu)化等相關(guān)知識進(jìn)一步深入研究并對其進(jìn)行優(yōu)化，主要工作如下:
　　(1)介紹了課題背景及混合動力汽車的發(fā)展概況，著重介紹了混合動力汽車控制策略的研究現(xiàn)狀，指出控制策略的優(yōu)化與改進(jìn)是提高混合動力汽車性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。為完成這些優(yōu)化方案的仿真驗證，本文在 AVL-CRIUSE和MATLAB/SIMULINK兩種仿真軟件中，建立了混聯(lián)式混合動力客車仿真模型和優(yōu)化控制策略模型

4、，兩者聯(lián)合仿真可針對優(yōu)化算法進(jìn)行驗證。
　　(2)對于控制策略的優(yōu)化，本文共提出了3種優(yōu)化算法，分別是：由于規(guī)則控制策略運算簡單，易應(yīng)用于車輛，但節(jié)油效果不明顯，為提高燃油經(jīng)濟(jì)性，提出基于功率解析的混合動力汽車優(yōu)化算法；因為基于工況預(yù)測的控制策略需要大量設(shè)備支持，不易于普及推廣，為此特建立以模糊聚類理論為基礎(chǔ)的混合動力汽車工況預(yù)測算法；針對全局優(yōu)化控制策略需要知道運行工況而無法實車應(yīng)用的缺點，將上述的工況預(yù)測算法與全局優(yōu)化控制策略

5、相結(jié)合，得到一個燃油經(jīng)濟(jì)性有上佳表現(xiàn)的可應(yīng)用于車輛的控制策略。
　　(3)在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下完成3種優(yōu)化算法的仿真模型，并根據(jù)情況與車輛模型進(jìn)行聯(lián)合仿真，測試這些算法得到的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性和發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)情況等項目，對比仿真數(shù)據(jù)，判斷這些算法是否達(dá)到優(yōu)化的效果。最終，經(jīng)過仿真計算，這些算法在保證動力性的同時，提高了節(jié)油率，符合本文的設(shè)計要求。
　　控制策略作為混合動力汽車的一項關(guān)鍵技術(shù)，需要不斷完善和發(fā)展。