并联混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究

【摘要】：近年来,汽车带来的环境污染和能源短缺问题引起了人们的普遍关注。由于电动汽车新能源技术遇到了技术瓶颈,于是混合动力电动汽车作为一种过渡车型登上历史舞台。混合动力电动汽车以其独有的特点成为世界新一代清洁汽车的研究重点。混合动力是由发动机和电机混合提供动力,通过优化控制发动机和电机的能量分配,使发动机一直工作在高效区中,实现减少油耗和降低排放的目的。 本文首先简单阐述了课题研究意义和混合动力汽车国内外研究现状；分析了混合动力汽车的各种基本类型以及并联混合动力汽车的五种工作模式；介绍了并联混合动力汽车当前控制策略的现状。 接着在Matlab/Simulink环境下,用ADVISOR作为仿真平台,分别建立了并联式混合动力汽车的各个模块的模型,主要包括电动机模块、发动机模块、电池模块、车轮模块等,并最终建立了并联混合动力汽车整车模型,确定汽车整车系统仿真的参数。 然后研究、分析逻辑门限控制策略,给出并联混合动力总成控制系统结构框图与总成控制软件结构框图,设计控制策略动力总成的各个子模块,建立同时调节发动机和SOC值工作区间的逻辑门限控制器,并选取CYC-NEDC欧洲循环工况在ADVISOR中进行仿真验证。 最后,在研究了模糊逻辑控制器的原理和组成结构的基础上,分别设计了驱动工况和制动工况下的模糊逻辑控制器。选取了与逻辑门限相同的仿真工况,在ADVISOR中进行仿真,并同上述逻辑控制策略进行了对比分析。说明了模糊逻辑控制策略对整车有更好的燃油经济性和排放性。突出了模糊逻辑控制策略良好的鲁棒性和适应性,为进一步实现模糊逻辑控制在实车中的应用提供了理论基础。 【关键词】：并联混合动力汽车 控制策略 逻辑门限 模糊逻辑控制
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究目的及意义9-11
• 1.2 国内外研究状况11-12
• 1.2.1 国外研究状况11-12
• 1.2.2 国内研究状况12
• 1.3 论文的主要研究工作12-14
• 第2章 混合动力汽车的原理及控制策略14-26
• 2.1 混合动力汽车分类14-16
• 2.1.1 串联混合动力汽车(SHEV)14-15
• 2.1.2 并联式混合动力汽车(PHEV)15
• 2.1.3 混联式混合动力汽车(PSHEV)15-16
• 2.2 混合动力汽车的关键技术16-17
• 2.3 混合动力汽车工作模式17-18
• 2.4 并联混合动力汽车控制策略研究现状18-25
• 2.4.1 并联式混合动力汽车的控制策略19-21
• 2.4.2 逻辑门限控制策略21-24
• 2.4.3 控制策略存在的问题24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 PHEV模型建立26-35
• 3.1 PHEV驱动系统仿真技术27-28
• 3.2 ADVISOR仿真软件简介28-29
• 3.2.1 ADVISOR主要功能及特点28
• 3.2.2 ADVISOR的文件结构28-29
• 3.3 PHEV混合动力系统建模29-34
• 3.3.1 PHEV整车模型30-31
• 3.3.2 发动机模块31-32
• 3.3.3 电动机模块32-33
• 3.3.4 电池模块33
• 3.3.5 车轮模块33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 逻辑门限控制策略的设计35-50
• 4.1 总成控制系统结构方案35-38
• 4.2 逻辑门限参数的选择38-41
• 4.3 逻辑门限控制算法41-45
• 4.3.1 发动机开关控制子系统42-43
• 4.3.2 发动机转矩输出指令子系统43-44
• 4.3.3 电动机转矩输出指令子系统44-45
• 4.4 逻辑门限控制策略仿真45-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 模糊逻辑控制策略的设计50-72
• 5.1 模糊理论的概述50-51
• 5.2 模糊逻辑控制系统原理及组成51-52
• 5.3 模糊控制器的设计52-59
• 5.3.1 输入输出变量的选择及量化54-55
• 5.3.2 模糊化接口55
• 5.3.3 隶属函数的确定55-56
• 5.3.4 模糊规则的制定56-58
• 5.3.5 去模糊化58-59
• 5.4 模糊控制策略的仿真59-71
• 5.4.1 模糊推理系统59-64
• 5.4.2 仿真结果及分析64-71
• 5.5 本章小结71-72
• 第6章 总结与展望72-74
• 6.1 全文总结72
• 6.2 研究展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77

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