新能源汽車已經(jīng)成為解決環(huán)境污染和能源危機(jī)問題的重要技術(shù)途徑。受限于動力電池的技術(shù)瓶頸,插電式混合動力汽車成為我國新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。能量管理作為混合動力汽車發(fā)展的核心技術(shù),決定了汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。本文以某插電式混合動力汽車為研究對象,提出了一種基于滾動時域控制方法的插電式混合動力汽車能量管理優(yōu)化控制策略。預(yù)測能量管理策略為本文研究核心,通過Markov預(yù)測理論及動態(tài)規(guī)劃算法求解局部預(yù)測最優(yōu)值;基于空間域多工況對電池核電狀態(tài)(State of Change,SOC)進(jìn)行全局規(guī)劃,并以此作為局部預(yù)測的終值約束;最后以滾動時域的方法,實現(xiàn)局部約束跟隨全局最優(yōu)SOC軌跡,解決插電式混合動力汽車能量優(yōu)化分配的問題。具體如下:第一,分析了插電式混合動力汽車的動力結(jié)構(gòu),確定了本文研究對象的性能指標(biāo),并給出了參數(shù)匹配方案,針對此方案對發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、自動變速箱、動力電池的各項性能指標(biāo)進(jìn)行了參數(shù)匹配,建立了發(fā)動機(jī)、電動機(jī)等汽車部件的準(zhǔn)靜態(tài)模型。為進(jìn)一步的開展能量控制策略研究奠定了基礎(chǔ)。第二,確定了距離是對SOC造成影響的主要因素,以此為依據(jù),根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法,研究了基于空間域多工況的全局最優(yōu)SOC軌跡,為局部最優(yōu)控制向量的求解提供約束條件,為滾動時域控制提供前饋-反饋控制結(jié)構(gòu)。第三,根據(jù)Markov理論預(yù)測短期汽車行駛工況,以此作為動態(tài)規(guī)劃算法的短期擾動,將全局最優(yōu)SOC軌跡作為電池約束,根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法進(jìn)行短期最優(yōu)控制量求解,為滾動時域控制提供每一時刻的控制量。第四,分析了滾動時域控制理論,結(jié)合基于空間域多工況的全局最優(yōu)SOC軌跡和局部最優(yōu)控制向量,解決了插電式混合動力汽車能量管理使用優(yōu)化分配問題。本文采用滾動時域的方法將每步局部最優(yōu)控制向量的第一個控制量作用于PHEV,以全局最優(yōu)SOC軌跡作為動態(tài)規(guī)劃算法求解局部最優(yōu)控制向量的約束條件。仿真實驗表明,基于滾動時域的插電式混合動力汽車能量管理控制策略燃油消耗較基于規(guī)則的控制策略降低了6.45%,達(dá)到了較好的節(jié)油效果。
【學(xué)位單位】：聊城大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.7

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本文編號：2823083