發(fā)布時間：2018-02-22 00:30

  本文關(guān)鍵詞： 混合動力汽車 動力源參數(shù)匹配 多目標(biāo)優(yōu)化 集成優(yōu)化　出處：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：環(huán)境污染和能源匱乏是目前困擾我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩大難題,也是全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大瓶頸。混合動力汽車兼顧了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動汽車的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的目的,是當(dāng)今新能源汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以單軸并聯(lián)混合動力客車為研究對象,主要研究混合動力汽車的動力源參數(shù)匹配和優(yōu)化。動力系統(tǒng)參數(shù)匹配是混合動力汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一,而發(fā)動機(jī)、電機(jī)和電池組成的動力源是動力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成,合理的動力源參數(shù)有利于提高車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性等性能。參數(shù)選擇是一個多變量多目標(biāo)優(yōu)化問題,只有在精確、完整的仿真模型的基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)的尋優(yōu)計算才能達(dá)到最佳的效果;同時,不同設(shè)計目標(biāo)之前存在相互沖突,如何協(xié)調(diào)部件參數(shù)以權(quán)衡不同設(shè)計目標(biāo)也是一個難題;除此之外,整車性能與控制策略參數(shù)密切相關(guān),必須充分考慮控制策略參數(shù)的影響才能實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的效果。針對這些難點(diǎn),本文提出了一種應(yīng)用于混合動力汽車的動力源匹配方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的自動尋優(yōu),能夠根據(jù)量化的設(shè)計目標(biāo)權(quán)衡得到匹配結(jié)果,能夠通過部件參數(shù)與控制參數(shù)的集成優(yōu)化實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)。主要工作內(nèi)容如下:首先,針對混合動力汽車參數(shù)匹配需要反復(fù)計算、協(xié)調(diào)和驗(yàn)證的特點(diǎn),基于Isight+Matlab/Simulink軟件建立了能夠自動尋優(yōu)的參數(shù)匹配平臺。在Simulink中建立單軸并聯(lián)混合動力客車對象和控制器模型,包括發(fā)動機(jī)、電機(jī)、電池、傳動系、縱向動力學(xué)和控制器模型,在Matlab中建立動力性能數(shù)值求解腳本,然后在Isight軟件中集成具有快速隨機(jī)搜索能力的多島遺傳算法。Isight軟件通過調(diào)用Matlab/Simulink軟件得到整車性能計算值,然后自動給出下一步設(shè)計變量值,通過不斷的迭代收斂于最優(yōu)匹配結(jié)果。并以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行動力源參數(shù)匹配,匹配結(jié)果表明此平臺能實(shí)現(xiàn)自動尋優(yōu),可以作為參數(shù)匹配研究平臺。其次,針對混合動力汽車參數(shù)匹配需要權(quán)衡不同設(shè)計目標(biāo)的難題,提出了多目標(biāo)優(yōu)化匹配方法。對考慮經(jīng)濟(jì)性和小型化的目標(biāo)進(jìn)行匹配,通過對不同目標(biāo)設(shè)置權(quán)重轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)來進(jìn)行尋優(yōu),得到幾組不同權(quán)重下的最優(yōu)匹配結(jié)果。然后采用NSGA-II算法得到Pareto解,可以在確定不同設(shè)計目標(biāo)權(quán)重后就能找到相應(yīng)的最優(yōu)匹配結(jié)果,證明了多目標(biāo)優(yōu)化匹配方法的有效性和優(yōu)越性。繼而將動力性能也作為設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行考慮,而不僅僅是約束條件,從而得到考慮經(jīng)濟(jì)性、動力性和小型化的多目標(biāo)優(yōu)化匹配結(jié)果,擴(kuò)大了設(shè)計人員的選擇。最后,為了實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的匹配效果,將動力源部件參數(shù)和控制策略參數(shù)進(jìn)行集成優(yōu)化。提取出關(guān)鍵的能量管理策略參數(shù),結(jié)合部件參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化匹配,得到全局最優(yōu)的匹配結(jié)果。然后應(yīng)用CRUISE仿真軟件進(jìn)行仿真分析,將局部最優(yōu)與全局最優(yōu)匹配結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果顯示,全局優(yōu)化的匹配結(jié)果更優(yōu)。
[Abstract]:This paper presents a multi - objective optimization problem based on Isight + Matlab / Simulink . In order to achieve the global optimum matching effect , the parameters of the power source and the parameters of the control strategy are optimized . Finally , the key energy management strategy parameters are extracted , and the optimal matching results are obtained by using CRUISE simulation software .

【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7

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3 李W，

本文編號：1523229