插電式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)模型控制策略研究.pdf

1、混合動(dòng)力汽車(chē)的預(yù)測(cè)控制策略利用汽車(chē)未來(lái)工況信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化分配。預(yù)測(cè)控制的優(yōu)劣決定了整車(chē)油耗和排放水平。本文以插電式混合動(dòng)力汽車(chē)為研究對(duì)象，以汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化控制策略獲得SOC變化規(guī)律為參考，以最大程度降低汽車(chē)油耗和排放為主要目標(biāo)，運(yùn)用模糊控制理論對(duì)一般工況及過(guò)渡工況的模糊控制策略進(jìn)行了研究。論文完成的主要研究工作為：
　　 ①建立了插電式混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)各部件數(shù)學(xué)模型和整車(chē)行駛方程式，并編寫(xiě)

2、了基于空間域的插電式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性仿真模型。
　　 ②對(duì)一般工況的模糊控制策略進(jìn)行研究。提出以SOC理論參考軌跡作為模糊控制策略的SOC目標(biāo)軌跡，設(shè)計(jì)了以動(dòng)力系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的比值、當(dāng)前SOC、當(dāng)前SOC與理論SOC參考軌跡對(duì)應(yīng)的SOC值的差值輸入量，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩的比值為輸出量的模糊預(yù)測(cè)控制器。仿真表明，在多個(gè)NEDC循環(huán)工況下，所設(shè)計(jì)的模糊控制策略可以使蓄電池S

3、OC變化趨勢(shì)接近全局優(yōu)化的控制效果。在9個(gè)NEDC工況時(shí)，采用模糊控制策略，與采用傳統(tǒng)的“電量消耗-保持”控制方法相比，百公里油耗降低了15.4％，與動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化策略對(duì)比，百公里油耗增加了16.4%。
　　 ③對(duì)汽車(chē)實(shí)際行程與預(yù)計(jì)行程不一致時(shí)的情況進(jìn)行了研究。仿真表明，隨著實(shí)際行程與預(yù)計(jì)行程差別的增加，汽車(chē)油耗有所增加；當(dāng)及時(shí)將預(yù)計(jì)行程延長(zhǎng)為實(shí)際行程，并將理論SOC參考軌跡修改時(shí)，能有效減少預(yù)計(jì)行程不準(zhǔn)確帶來(lái)的影響。

4、　　 ④對(duì)基于模糊控制理論的過(guò)渡工況的預(yù)測(cè)控制策略進(jìn)行了研究。結(jié)合汽車(chē)當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)矩需求，電池SOC和未來(lái)行駛路線上的特殊工況的電池充放電要求，設(shè)計(jì)了以動(dòng)力系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩的比值、當(dāng)前SOC和未來(lái)特殊工況SOC的變化量為輸入量，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩的比值為輸出量的模糊預(yù)測(cè)控制器。針對(duì)未來(lái)特殊工況為勻速下坡工況和塞車(chē)工況的幾種典型工況，進(jìn)行了過(guò)渡工況和特殊工況的燃油經(jīng)濟(jì)性仿真，驗(yàn)證了過(guò)渡工