某纯电动汽车参数优化及能量回馈研究

【摘要】：能源危机和环境问题严峻的考验着当代汽车行业的发展。传统的内燃机汽车在节能减排方面已经无法达到当今世界的要求,世界各国都将目光聚集到了电动汽车上面。纯电动汽车作为零排放的汽车,是未来汽车行业发展的趋势,我国也将其视为长期的战略发展目标。由于蓄电池所携带的电量有限,行驶里程制约了它的普及。本文就以增加行驶里程为目的,对一款电动汽车进行传动系参数优化和再生制动控制策略的设计。 本文以南洋汽摩集团试制研发的某款纯电动汽车为研究对象,在满足设计要求的前提下对驱动方式进行选择、动力部件选型和参数的匹配,选择建模方便、仿真精度高、功能齐全的软件CRUISE作为仿真平台,建立整车仿真模型,将仿真结果与理论计算结果进行对比分析,验证匹配的合理性,也为后续研究工作奠定基础。 论文对非线性约束的传动系参数进行优化,使电机工作在高效区,增加续使里程,选择iSIGHT软件作为优化工具,建立动力性和经济性的双目标优化函数和相应的约束条件,应用先进的人工智能优化算法NSGA-Ⅱ寻找目标函数的最优解,对Pareto解进行分析和选择。 论文分析了各类制动回馈方式,比较了各种方式的优缺点和应用范围,以该电动汽车的市场定位为原则,主要考虑乘坐舒适性,以便于市场营销。选择了基于理想制动力分配的制动回馈方式,应用Simulink中的基于有限状态机理论的Stateflow来实现制动回馈时不同制动强度之间的转换,将模型嵌入CRUISE软件中,在典型循环工况下仿真分析,对制动能量回收率进行计算,验证模型的有效性。 【关键词】：纯电动汽车 参数匹配 NSGA-Ⅱ 再生制动
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致谢8-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 引言15
• 1.2 研究背景和意义15-16
• 1.3 电动汽车发展概述16-20
• 1.3.1 电动汽车发展概况16-18
• 1.3.1.1 国外发展概况16-17
• 1.3.1.2 国内发展概况17-18
• 1.3.2 传动系优化的研究现状18-19
• 1.3.3 制动能量回馈技术研究现状19-20
• 1.4 本课题研究的主要内容20-21
• 第二章 纯电动汽车动力系统部件选型与参数匹配21-33
• 2.1 纯电动汽车的驱动系统布置形式21-23
• 2.2 纯电动汽车各动力总成部件的选型23-25
• 2.2.1 电机的选型23-24
• 2.2.2 动力电池的选型24-25
• 2.2.3 变速机构的选择25
• 2.3 纯电动汽车动力参数匹配与计算25-32
• 2.3.1 整车主要参数与设计要求25-26
• 2.3.2 驱动电机参数匹配26-28
• 2.3.3 传动系参数设计28-29
• 2.3.4 电池系统参数设计29-30
• 2.3.5 理论分析验证30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 整车仿真模型建立与性能仿真分析33-47
• 3.1 CRUISE仿真软件的介绍33-34
• 3.2 整车系统建模34-35
• 3.3 各部件的建模与仿真数据的输入35-41
• 3.3.1 车辆模块35
• 3.3.2 车轮模块的建模35-36
• 3.3.3 制动器模块的建模36-37
• 3.3.4 电机模块的建模37-38
• 3.3.5 电池模块的建模38-39
• 3.3.6 传动系模块的建模39-41
• 3.3.6.1 离合器模块建模39-40
• 3.3.6.2 变速器建模40-41
• 3.3.6.3 主减速器建模41
• 3.4 纯电动汽车的仿真分析研究41-46
• 3.4.1 仿真任务的建立42
• 3.4.2 仿真结果分析42-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 纯电动汽车传动系参数优化47-60
• 4.1 纯电动汽车优化问题47-48
• 4.1.1 优化变量设计47
• 4.1.2 优化目标函数的建立47
• 4.1.3 优化约束条件的建立47-48
• 4.2 多目标优化问题48-50
• 4.3 带精英策略的非支配排序遗传算法50-52
• 4.4 工程优化软件iSIGHT的介绍52-53
• 4.5 集成优化53-57
• 4.5.1 集成模型建立53-56
• 4.5.2 优化任务设置56-57
• 4.6 优化结果分析57-59
• 4.7 本章小结59-60
• 第五章 纯电动汽车再生制动能量回馈的研究60-74
• 5.1 再生制动能量回馈的理论分析60-62
• 5.1.1 电动汽车的制动力学分析60-61
• 5.1.2 前后制动器制动力的分配关系61-62
• 5.2 再生制动控制策略的分类62-63
• 5.3 基于Ⅰ曲线分配的再生制动控制策略63-66
• 5.3.1 再生制动控制策略流程图的建立63-64
• 5.3.2 前后轮制动力的分配公式64-66
• 5.4 基于STATEFLOW建立制动力分配模型66-70
• 5.4.1 制动强度计算模块67-68
• 5.4.2 电机最大回馈力计算模块68
• 5.4.3 前后轮需求制动力计算模块的建立68
• 5.4.4 电池最大回馈制动力计算模块建立68-69
• 5.4.5 需求制动力控制子模块69-70
• 5.5 纯电动轿车制动能量回馈模型仿真分析70-73
• 5.6 本章小结73-74
• 第六章 论文工作总结与展望74-76
• 6.1 全文工作总结74
• 6.2 论文创新点74
• 6.3 进一步工作展望74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于Cruise的整车动力性能仿真分析    王锐;何洪文;

iSIGHT在多目标优化问题中的应用研究    宋保维;李楠;

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

混合动力汽车再生制动与稳定性集成控制算法研究    尚明利

考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究    杨亚娟

基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探    吴大宏,赵人达

数据挖掘与进化算法    张安勤

基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究    刘灵芝;

列车控制问题的计算分析及自适应算法    程家兴,陈万里

车载随机振动隔离系统的优化设计    嵇震宇;马俊;田青;朱定芳;

汽车平顺性研究中“人—椅”系统模型再探    陈朝阳;邵仁玉;韩星;樊剑;

混合动力电动汽车的建模与仿真研究    肖平;

遗传算法在PID参数优化中的应用    蒋中

基于改进遗传算法的TSP问题求解    阮怀忠,张建中

浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用    陈杰,周冬华

先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用    周福庚;吕召全;

基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现    杨益;方潜生;汪力君;

聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析    胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;

传动系的优化设计    石勇;

汽车车速的计算及优化    刘相;

板簧支架动态外载的计算和疲劳分析    李辉;孙利平;雷龙;

浅谈ABS在汽车中的应用    李倩;王斌刚;

基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法    孙燕;孙峥;黄鹍;

利用正交遗传算法优化交通检测点分布    孙燕;孙峥;

基于佳点集遗传算法的边缘检测    郭玉堂;刘路路;

豆科类杂草种子图像识别系统研究    时长江

可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究    韩艳玲

车辆道路数值模拟与仿真研究    张永林

第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究    彭北青

多目标进化算法研究    黄林峰

四足机器人步态规划与平衡控制研究    刘飞

气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究    陈平录

频域有限差分方法的改进研究    郑罡

轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计    车勇

林—浆—纸产业集群供应链协同管理研究    李正军

毫米波段基于TE_（21）模差网络设计    赫英毅

动态环境下的元胞遗传算法研究    万成

参数参与进化的自适应遗传算法研究    李坤

基于遗传算法的K-means聚类方法的研究    吴香庭

基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究    王辉

基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究    纪二云

煤炭企业人才结构优化    施晓坤

遗传算法在考试系统组卷中的应用与研究    马宗梅

基于遗传算法的二维排样研究    宋开胜

基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究    李魁星

基于dS PACE系统的电控单元硬件在环发动机控制仿真研究    李长文,张付军,黄英,赵长禄,孙业保,郝利君

汽车ABS的逻辑门限值控制研究    韩文涛,贾安民,袁志业

Hardware-in-the-Loop Research on the Electronic Control Unit for Diesel Engines    王宇明;张付军;王永庭;刘波澜;

混合动力汽车控制策略研究进展    欧健;张勇;陈宝;邓国红;张志远;

武汉启动“十城千辆”计划,百辆混合动力公交车投放仪式隆重举行    胡古月;

混合动力汽车控制策略研究现状及发展趋势    舒红,秦大同,胡建军

依ECE法规进行汽车制动力分配新方法    张立军,朱博,贾云雷

基于电量平衡的串联混合动力汽车瞬时优化控制    朱诗顺;任永乐;张月滨;朱道伟;王星博;

多目标优化与决策问题的演化算法    谢涛,陈火旺

混联式混合动力汽车控制策略研究综述    杨宏亮,陈全世

基于相平面的汽车动力学稳定性协调控制研究    邓利;赵又群;

混合动力电动汽车制动能量回馈系统分析    殷承良;彭栋;

插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究    张冰战

车辆防抱制动系统及制动稳定性控制策略的仿真研究    唐国元

混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究    彭栋

轻型汽车转向稳定性控制算法及硬件在环试验台研究    刘巍

混合动力客车集成一体化启动—发电机技术（ISG）与监控系统研究    龚依民

汽车再生制动稳定性与制动踏板平稳性控制研究    陈庆樟

CVT混合动力系统再生制动综合控制研究    杨阳

混合动力轿车再生制动系统研究    王鹏宇

基于主动制动的汽车稳定性控制系统开发研究    张勇

混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究    李卫民

基于自寻最优的汽车防抱死制动系统控制方法研究    杨旭东

混合动力汽车试验台架的研究与开发    李战龙

基于纯电动汽车的制动能量回收系统的研究与实现    刘博

混合动力汽车复式制动系统的设计与性能仿真    王鹏宇

纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究    李斌花

轻度混合动力汽车再生制动系统建模与仿真    詹迅

四电动轮独立驱动电动车ABS/ASR控制策略研究    周勇

HEV再生制动系统与ABS协调控制建模与仿真的研究    郑伟

电动汽车再生制动稳定性研究    赵国柱

鱼雷总体参数的多目标优化设计方法及应用研究    陈婕

雷博纯电动汽车成为上海公交新秀    

电动汽车离我们有多远    田子;

电动汽车:一场农村包围城市的绿色盛宴?    王波;

电动汽车复仇记    金科;

比亚迪放飞电动汽车梦想    肖兰;

电动汽车产业化:在求索中前行    师晓霞;

突破产业桎梏——论电动汽车标准化    李喜超;

益茂——中国电动汽车产业“领跑者”    王文军;

游过方知水深浅,走过才懂路艰险——在希望与困境中穿梭的中国电动汽车    朝阳;

中大青山纯电动汽车突破续航500公里大关    路智军;

细分市场纯电动汽车研发与推广    徐占林;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车研究与开发    李年根;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探    徐战林;李博;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

锌-空气动力电池在纯电动汽车上的应用前景    徐舟;唐有根;唐广笛;

纯电动汽车自动同步换挡系统设计    张进;沈安文;

纯电动汽车用动力电池电解液的研究进展    王健;廖红英;李冰川;杨光;王磊;孟蓉;

重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试    廖涛;

走出纯电动汽车的技术误区    王海蕴

国内首款纯电动汽车上市    应子

康迪纯电动汽车快速“驶”向美国    记者 吉明亮　李根荣

金华汽车产业瞄准新增长点纯电动汽车发展前景很诱人    首席记者 徐朝晖　通讯员 方意军

小型纯电动汽车“十二五”将获大力扶持    本报记者 于丹

纯电动汽车急需“国标”    本报记者 杨秦

纯电动汽车关键技术在我市取得重大突破    记者 孙鹏

纯电动汽车 前景看好瓶颈待破    本报记者 薛秀泓

应着力发展纯电动汽车    媒体评论员 陈健敏

自主研发的陆地方舟纯电动汽车上路    本报记者 王梓函

纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究    汪贵平

纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究    周飞鲲

纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究    黄万友

基于两档双离合器自动变速器的纯电动汽车驱动与换档控制技术研究    宋勇道

基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究    陆中华

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究    石庆升

纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计    曾群

纯电动轿车动力总成控制系统的研究    张毅

混合动力汽车能量利用试验与仿真及评价方法研究    赵树朋

某纯电动汽车参数优化及能量回馈研究    朱鹏飞

纯电动汽车控制器设计与开发    鲁盼

双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究    张亚军

纯电动汽车驱动特性分析与控制    任亚辉

纯电动汽车整车性能建模与仿真    姚海峰

微型纯电动汽车动力系统设计    岳崇会

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究    李夏楠

纯电动汽车动力参数匹配与仿真研究    刘新

某微型纯电动汽车动力系统匹配设计与性能研究    周伟

纯电动汽车双能量源系统设计与仿真研究    金小飞