基于ADVISOR2002的并联混合动力汽车转矩分配策略研究

【摘要】：能源枯竭和环境污染是全球汽车业所要正视的两大挑战，研发生产节能、环保的交通工具跟国家的可持续发展问题密切相关。混合动力电动汽车(Hybrid ElectricVehicle，HEV)是传统汽车结合纯电动汽车衍生出的新型车，不仅具有内燃机汽车的动力性能同时也兼备纯电动汽车的低排放特性。因其独特的性能而被看成是解决当前能源、环保问题的首选方案。混合动力电动汽车配备了两个动力源，即传统内燃机和电机。因此，HEV整车控制技术比较传统车辆而言更加复杂，尤其是如何对两种动力源输出转矩合理分配，使混合动力汽车的驱动系统得以充分利用，提高整体效率的控制问题。本文以HEV中的并联型混合动力电动汽车为实验对象，对转矩分配策略这一问题展开研究。 本文首先概述了混合动力汽车的发展历程及取得的成绩，从中可看出混合动力电动汽车所受重视之程度。并介绍了当前常见的混合动力电动汽车的建模方法和仿真软件，为本文的后续研究做好了铺垫。 其次描述了混合动力电动汽车串联式、并联式和混联式等三种基本结构和各自的特点。本文以并联式为研究对象，建立整车车身、车轮、传动系统、发动机、电机和蓄电池等主要部件数学仿真模型。 然后对ADVISOR2002仿真软件进行二次开发，将转矩分配控制器嵌入到软件整车模型当中。分别使用电辅助控制策略和模糊逻辑控制策略进行系统仿真。在车辆的燃油经济性、蓄电池荷电状态、整车动力性和工作效率等方面的对比中，比较控制策略的优劣。 最后，针对模糊逻辑控制策略存在的不足，采取粒子群优化算法进行隶属度函数和控制规则的优化。通过仿真结果的对比，可分析出：模糊控制策略优于电辅助控制策略，经优化算法优化后，模糊控制策略效果更好。 【关键词】：混合动力电动汽车 转矩分配 电辅助控制 模糊控制 粒子群算法
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 混合动力汽车国内外发展概况11-15
• 1.2.1 国外发展概况11-13
• 1.2.2 国内发展概况13-15
• 1.3 混合动力汽车仿真技术介绍15-19
• 1.3.1 仿真软件介绍15
• 1.3.2 模型仿真方法介绍15-19
• 1.4 论文主要内容19-21
• 第2章 混合动力电动汽车结构简介21-35
• 2.1 混合动力电动汽车结构简介21-24
• 2.1.1 串联式混合动力电动汽车简介21-22
• 2.1.2 并联式混合动力电动汽车简介22-23
• 2.1.3 混联式混合动力电动汽车简介23-24
• 2.2 混合动力汽车主要组成部件模型分析24-34
• 2.2.1 整车模型24-27
• 2.2.2 汽车车轮模型27-29
• 2.2.3 传动系统模型29-30
• 2.2.4 发动机模型30-31
• 2.2.5 电机模型31-32
• 2.2.6 蓄电池模型32-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第3章 并联混合动力电动汽车转矩分配策略研究35-56
• 3.1 ADVISOR2002 仿真软件介绍35-39
• 3.1.1 ADVISOR2002 仿真软件35-37
• 3.1.2 ADVISOR2002 仿真软件的工作原理37-38
• 3.1.3 ADVISOR2002 仿真软件的二次开发38-39
• 3.2 电辅助控制策略39-47
• 3.2.1 电辅助控制策略的原理39-42
• 3.2.2 电辅助控制策略仿真42-47
• 3.3 T-S 型模糊逻辑控制策略47-55
• 3.3.1 模糊简介47-48
• 3.3.2 模糊逻辑控制策略原理48-50
• 3.3.3 T-S 型模糊逻辑控制器设计50-52
• 3.3.4 T-S 模糊逻辑控制器仿真结果52-54
• 3.3.5 控制效果对比分析54-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 粒子群算法优化模糊控制器56-70
• 4.1 粒子群算法56-58
• 4.1.1 粒子群算法的起源56-57
• 4.1.2 粒子群算法过程57-58
• 4.2 粒子群优化模糊控制器58-69
• 4.2.1 Mamdani 型模糊控制器的搭建59-60
• 4.2.2 隶属度函数的编码60-61
• 4.2.3 适应度函数的建立61-62
• 4.2.4 优化过程及结果62-63
• 4.2.5 仿真结果对比分析63-69
• 4.3 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77-78
• 作者简介78

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