液压混合动力汽车虚拟实验平台的研究

【摘要】：如今随着汽车工业的迅猛发展,能源的消耗与生态环境的破坏是随之而来需要面对的问题。因此当今很多汽车厂都在积极研发生产新能源汽车,并且政府也大力推行相关政策。而液压混合动力技术由于其高功率密度的特点,适用于使用在频繁启动和停止,中重型负载的工程机械或城市公交车上。 在实际的测试平台实验过程中,会因为不断的改进硬件结构,软件系统而耗费大量资金投入与时间的消耗,然而如果能在真实实验之前,在虚拟实验平台上匹配好一切参数进行完全仿真,则会极大减少实验成本,节约时间。 本论文以现有液压混合动力实验平台为基础,对核心元件如蓄能器,二次元件等创建了数学模型,通过使用AMESim软件对液压混合动力汽车进行了物理结构建模,并通过HCD库对液压阀体的结构进行了细化的搭建,使其更接近于实际情况。 为了保证实验台能准确的完成制动过程中充能与驱动过程中放能,提出了相应的控制策略。 首先实验平台的控制程序由LabVIEW软件编写,之后将AMESim和LabVIEW进行联合仿真并搭建虚拟实验平台。通过多次仿真测试,与实际平台测试结果进行对比,分别做了汽车在制动工况下飞轮不同转速、蓄能器不同初始充气压力、蓄能器不同容积的实验。最终仿真测试结果与实际试验台测试结果基本吻合,验证了虚拟实验平台的可行性,为以后在虚拟实验平台上更细致的设定参数,搭建模型打下了好的基础。 【关键词】：液压混合动力汽车 AMESim&LabVIEW 联合仿真 逻辑门限 燃油经济性能量控制策略
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 本课题研究的背景及目的意义10
• 1.2 混合动力汽车的分类10-14
• 1.2.1 飞轮储能系统11-12
• 1.2.2 油电混合动力汽车12-13
• 1.2.3 油液混合动力汽车13-14
• 1.3 虚拟实验平台国内外研究现状14-17
• 1.3.1 国外研究现状14
• 1.3.2 国内研究现状14-17
• 1.4 本课题研究的主要内容17-18
• 第2章 液压混合动力车辆数学模型建立18-36
• 2.1 液压混合动力汽车的结构分类18-21
• 2.1.1 串联式液压混合动力车辆18-19
• 2.1.2 并联式液压混合动力车辆19
• 2.1.3 混联式液压混合动力车辆19-21
• 2.2 液压混合动力试验台的结构21-23
• 2.2.1 液压混合动力试验台的工作原理21-22
• 2.2.2 液压系统的工作原理22-23
• 2.3 实验台关键元件数学建模23-34
• 2.3.1 飞轮数学建模23-25
• 2.3.2 蓄能器数学模型25-28
• 2.3.3 二次元件数学模型28-32
• 2.3.4 车轮模型32-33
• 2.3.5 汽车行进模型33-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第3章 液压混合动力虚拟实验平台的建立36-62
• 3.1 实验平台控制策略36-37
• 3.2 AMESim仿真软件介绍37-38
• 3.3 基于AMESim仿真软件整车建模38-48
• 3.3.1 车辆传动系统的建模38-42
• 3.3.2 制动能量回收系统建模42-48
• 3.4 试验台整车AMESim部分模型48-49
• 3.4.1 AMESim仿真模型参数设置情况48-49
• 3.5 基于LabVIEW实验台控制程序建模49-60
• 3.5.1 LabVIEW控制软件介绍49-50
• 3.5.2 联合仿真原理和系统设置50-53
• 3.5.3 虚拟平台LabVIEW程序搭建53-57
• 3.5.4 实验测试平台LabVIEW程序搭建57-60
• 3.6 本章小结60-62
• 第4章 实验与仿真分析62-76
• 4.1 实验台结构介绍62-65
• 4.1.1 实验台机械结构62-64
• 4.1.2 系统硬件参数64-65
• 4.2 实验内容65-73
• 4.2.1 再生制动实验65-73
• 4.3 实验结果数据分析73-74
• 4.4 本章小结74-76
• 第5章 总结76-78
• 参考文献78-84
• 致谢84-85

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