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混合动力汽车容错控制技术的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 17:10:37
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混合动力汽车容错控制技术的研究【摘要】:混合动力汽车(HEV,hybrid electric vehicle)安全可靠行驶才能保证驾驶员人身安全和人民生命财产不受损失。混合动力汽车

【摘要】:混合动力汽车(HEV,hybrid electric vehicle)安全可靠行驶才能保证驾驶员人身安全和人民生命财产不受损失。混合动力汽车发生故障后,仍能保持主要功能,并且安全运行,是混合动力汽车研究的发展趋势。因此,研究混合动力汽车容错控制技术具有重要的理论意义和实用价值。 本文主要以混合动力汽车为研究对象,重点研究混合动力汽车控制系统容错故障树、容错控制算法和故障安全管理系统设计。 为了研究混合动力汽车容错控制技术,实现混合动力汽车安全性能优化及故障预警,本文建立了混合动力汽车控制系统的容错故障树,采用故障树分析法给出了系统故障容错方法,并将其按照被动容错和主动容错进行了分类归纳。 为了研究混合动力汽车容错控制算法,本文在CRUISE软件中嵌入MATLAB搭建的整车控制策略,建立了混合动力汽车的仿真模型;将被动容错和主动容错相结合,设计了发动机、电机的“失效”故障及电池组高压故障的被动切换容错控制策略;根据电机温升特性,提出了温度影响系数的概念,并设计了电机温升模糊容错控制算法,解决了电机温度升高对电机输出转矩和功率的影响。 为了对混合动力汽车故障进行系统管理,完善控制系统的容错控制功能,本文设计了基于MC9S12XS128的整车控制器、基于MC9S12DG128的故障安全管理器的故障安全管理系统,实现了整车容错控制和故障安全管理。 【关键词】:混合动力汽车 容错控制 故障树 模糊控制 温度
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.7
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-17
  • 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
  • 1.2 容错控制的国内外研究现状9-13
  • 1.2.1 容错控制的概念9
  • 1.2.2 容错控制的方法9-10
  • 1.2.3 容错控制的特点10-11
  • 1.2.4 容错控制的研究状况和发展趋势11-13
  • 1.3 混合动力汽车控制系统的容错控制研究现状13-16
  • 1.4 本文主要研究内容16-17
  • 第2章 混合动力汽车控制系统容错故障树17-27
  • 2.1 引言17
  • 2.2 控制系统的分层结构17-18
  • 2.3 控制系统容错故障树18-25
  • 2.3.1 控制系统故障分类18-19
  • 2.3.2 控制系统容错故障树的建立19-25
  • 2.4 控制系统故障的容错方法25-26
  • 2.5 本章小结26-27
  • 第3章 混合动力汽车容错控制算法27-59
  • 3.1 混合动力汽车逻辑门限值控制策略27-30
  • 3.2 混合动力汽车控制系统的建模与仿真30-40
  • 3.2.1 控制策略的 MATLAB 建模30-34
  • 3.2.2 基于 CRUISE 的全车辆建模34-35
  • 3.2.3 整车控制系统的建模仿真35-40
  • 3.3 控制系统的被动切换容错控制40-45
  • 3.3.1 发动机故障的容错41-42
  • 3.3.2 电机故障的容错42-43
  • 3.3.3 电池组高压故障的容错43-44
  • 3.3.4 被动切换容错的仿真分析44-45
  • 3.4 整车控制系统电机温升特性的容错控制45-58
  • 3.4.1 电机温升特性分析45-47
  • 3.4.2 温度影响系数的建立47-49
  • 3.4.3 电机温升故障的模糊控制策略49-50
  • 3.4.4 电机温升故障容错的模糊控制器设计50-54
  • 3.4.5 电机温升故障容错模糊控制器的建模54-55
  • 3.4.6 电机温升故障的容错仿真分析55-58
  • 3.4 本章小结58-59
  • 第4章 混合动力汽车故障安全管理系统设计59-66
  • 4.1 故障安全管理器59-62
  • 4.1.1 混合动力汽车安全故障管理系统的结构59-60
  • 4.1.2 安全故障管理器的功能60-61
  • 4.1.3 故障安全管理器的容错运行模式61-62
  • 4.2 故障安全系统的硬件设计62-64
  • 4.3 故障安全系统的软件设计64-65
  • 4.4 本章小结65-66
  • 结论66-67
  • 参考文献67-71
  • 致谢71


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