基于模糊控制的纯电动汽车制动力分配策略研究

【摘要】：电动汽车是解决当前能源危机和环境污染的有效途径,但续驶里程短和蓄电池寿命低一直是阻碍其产业化的关键因素。当电动汽车减速或制动时,利用再生制动系统可以将车辆的部分动能转化为电能储存到蓄电池中,实现制动能量的回收。本文以前轮驱动的纯电动汽车的为研究对象,以提高制动能量回收效率为目标,以再生制动控制策略即制动力分配为研究内容,主要工作如下:(1)对汽车制动过程动力学进行分析,针对传统制动力分配控制策略的不足,提出一种改进型的制动力分配控制策略,即根据车辆制动强度的大小采取不同的前、后轮制动力分配关系,以实现在保证制动安全和稳定的前提下,前轮承担更多的制动力。(2)针对影响制动能量回收的因素众多,且均难以建立精确数学模型的问题,基于模糊逻辑理论,设计了以制动强度、车辆速度和蓄电池荷电状态SOC为输入,再生制动力占前轮总制动力比例为输出的三输入单输出的模糊控制器,并结合提出的改进型制动力分配控制策略,设计了一种基于模糊控制的再生制动控制策略,最后建立了控制策略的仿真模型。(3)分析ADVISOR软件自带的前、后制动力分配策略,并将本文建立的基于模糊控制的再生制动控制策略模型嵌入该仿真软件中,选择在三种典型道路循环工况UDDS、ECE、NYCC下进行仿真对比分析,仿真结果表明,本文设计的制动控制策略在制动能量回收效率方面明显优于ADVISOR软件自带的制动控制策略,从而验证了本文策略的有效性。 【关键词】：纯电动汽车 再生制动 制动力分配 模糊控制器 ADVISOR
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72;TP273.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景9-13
• 1.1.1 发展电动汽车的重要性9-10
• 1.1.2 电动汽车的发展现状10-12
• 1.1.3 电动汽车的关键技术12-13
• 1.2 再生制动技术发展研究现状13-17
• 1.2.1 再生制动系统简介13-15
• 1.2.2 再生制动技术国外研究现状15
• 1.2.3 再生制动技术国内研究现状15-17
• 1.3 本论文主要研究内容17-18
• 第二章 再生制动系统结构及工作原理18-23
• 2.1 传统汽车制动系统18-19
• 2.2 再生制动系统19-21
• 2.2.1 再生制动系统结构19-20
• 2.2.2 再生制动系统工作原理20-21
• 2.3 影响制动能量回收的因素21-22
• 2.4 电动汽车制动模式22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 再生制动控制策略研究23-43
• 3.1 汽车行驶和制动过程动力学分析23-31
• 3.1.1 汽车行驶动力学基础23-24
• 3.1.2 汽车制动时车轮受力分析24-26
• 3.1.3 再生制动过程能量分析26-27
• 3.1.4 传统汽车制动力分配27-31
• 3.2 典型制动力分配策略31-33
• 3.2.1 理想制动力分配策略31-32
• 3.2.2 并行制动力分配策略32
• 3.2.3 最佳制动力分配策32-33
• 3.3 改进型的制动力分配控制策略33-35
• 3.4 再生制动模糊控制器的设计35-42
• 3.4.1 模糊控制理论基础35-36
• 3.4.2 再生制动力分配模糊控制器结构36-37
• 3.4.3 模糊控制器隶属度37-39
• 3.4.4 模糊控制规则设计39-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 电动汽车再生制动控制策略建模与仿真43-65
• 4.1 ADVISOR软件概述43-48
• 4.1.1 ADVISOR的系统结构与工作原理43-45
• 4.1.2 ADVISOR的仿真方法45-46
• 4.1.3 ADVISOR软件的操作流程46-48
• 4.2 ADVISOR再生制动控制策略48-52
• 4.2.1 ADVISOR仿真模型分析48-50
• 4.2.2 ADVISOR再生制动控制策略及模型50-52
• 4.3 基于模糊控制的制动力分配控制策略52-57
• 4.3.1 后向制动控制模块的建立53-55
• 4.3.2 前向制动控制模块的建立55-56
• 4.3.3 仿真模型嵌入ADVISOR开发平台56-57
• 4.4 仿真结果与分析57-64
• 4.4.1 仿真工况的选择57-59
• 4.4.2 仿真结果与分析59-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 总结与展望65-67
• 5.1 研究工作总结65
• 5.2 未来工作展望65-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间主要的研究成果71-72
• 致谢72

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