串联式混合动力电动汽车仿真及动力总成控制策略研究

【摘要】： 本文针对串联式混合动力电动汽车开发了一套前向仿真模型,针对串联式混合动力电动汽车的部件模型和动力总成控制策略进行了研究,并应用课题组现有的混合动力电动汽车车辆台架进行了软硬件优化和试验研究。本文首先对混合动力电动汽车的仿真现状和控制算法现状进行了介绍,并采用了前向仿真作为本文的主线,分别设计了驾驶员模型、前向发动机模型、前向电机(驱动电机和发电机)模型、前向电池模型、前向车辆模型等。在控制策略方面,针对串联式混合动力电动汽车的经典控制策略恒温式和功率跟随式控制策略进行了设计和分析,得出恒温式控制策略有利于发动机的排放和油耗却不利于电池的寿命和成本的降低,功率跟随式控制策略有利于电池的寿命和体积的减小,却不利于发动机的油耗和排放的结论。经过进一步的研究,在率跟随控制基础上设计了模糊控制,取得了较好的效果,经过试验验证,上述结论成立。 【关键词】：串联式混合动力 仿真 驾驶员模型 模糊控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 提要5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 引言11-13
• 1.1.1 混合动力电动汽车的概念11
• 1.1.2 混合动力电动汽车的分类11-13
• 1.2 混合动力电动汽车研究的现状13-17
• 1.2.1 混合动力电动汽车仿真技术研究现状13-14
• 1.2.2 混合动力电动汽车动力总成控制策略研究现状14-17
• 1.3 论文主要研究工作内容17-19
• 第二章 仿真模型的设计19-39
• 2.1 仿真平台及前后向仿真的区别19-20
• 2.1.1 Matlab/Simulink 软件介绍19
• 2.1.2 前后向仿真对比19-20
• 2.2 驾驶员模型20-22
• 2.3 混合动力汽车部件的选型与建模22-34
• 2.3.1 发动机模型22-25
• 2.3.2 电机模型25-28
• 2.3.3 动力电池组模型28-33
• 2.3.4 车辆模型33-34
• 2.4 混合动力电动汽车部件模型在软件内的实现34-37
• 2.4.1 发动机模型的实现34
• 2.4.2 电机模型的实现34-35
• 2.4.3 电池模型的实现35-36
• 2.4.4 车轮模型的实现36
• 2.4.5 整车仿真流程图36-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第三章 混合动力辅助动力单元电控系统的硬件设计39-55
• 3.1 辅助动力单元的电控系统的硬件组成39-46
• 3.1.1 辅助动力单元结构和工作原理39-40
• 3.1.2 传感器40-44
• 3.1.3 执行器44-46
• 3.2 电控系统的硬件电路设计46-52
• 3.2.1 电控系统的总体结构46-47
• 3.2.2 电控系统及其扩展电路47-48
• 3.2.3 数据采集模块48-50
• 3.2.4 输出模块50-51
• 3.2.5 通讯模块51
• 3.2.6 其它模块51-52
• 3.3 辅助动力单元的硬件抗干扰设计52-53
• 3.3.1 抑制干扰源52-53
• 3.3.2 合理的元器件布局53
• 3.4 本章小结53-55
• 第四章 混合动力辅助动力单元电控系统的软件设计55-65
• 4.1 控制软件的总体设计55-56
• 4.2 工况管理模块56-59
• 4.2.1 起动模块56
• 4.2.2 稳定及怠速工况模块56-59
• 4.3 输入输出模块59-61
• 4.3.1 高速输入输出模块59
• 4.3.2 数模转换模块59-61
• 4.4 控制模块61-62
• 4.4.1 转速测控模块61
• 4.4.2 驱动控制模块61-62
• 4.5 通信模块62-63
• 4.5.1 报文的发送62
• 4.5.2 报文的接收62-63
• 4.6 系统软件抗干扰措施63-64
• 4.7 本章小结64-65
• 第五章 串联式混合动力控制策略及仿真性能分析65-85
• 5.1 动力总成控制策略65-69
• 5.1.1 恒温式控制65
• 5.1.2 功率跟随式控制65-69
• 5.2 模糊控制69-75
• 5.2.1 模糊理论介绍69-72
• 5.2.2 模糊控制设计72-75
• 5.3 仿真循环测试的介绍及设计75-77
• 5.3.1 循环工况的介绍75-77
• 5.3.2 仿真循环测试工况的设计77
• 5.4 基于 Matlab/Simulink 平台的前向仿真77-83
• 5.5 本章小结83-85
• 第六章 整车性能试验研究85-99
• 6.1 基于 LabVIEW 的试验数据采集系统85-88
• 6.1.1 LabVIEW 软件简介85
• 6.1.2 数据采集系统流程图85-87
• 6.1.3 数据采集系统操作界面87-88
• 6.2 混合动力电动汽车的循环测试工况试验88-92
• 6.2.1 试验样车的介绍88-92
• 6.3 试验结果与分析92-97
• 6.4 本章小结97-99
• 第七章 全文总结与展望99-103
• 7.1 全文总结99-101
• 7.2 工作展望101-103
• 参考文献103-107
• 致谢107-108
• 摘要108-110
• ABSTRACT110-111

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