隨著能源短缺與環(huán)境污染的日益加劇,電動汽車成為汽車行業(yè)關(guān)注的焦點。當(dāng)前阻礙電動汽車市場化的主要因素是其續(xù)駛里程較短,電動汽車再生制動可以回收部分制動能量,延長續(xù)駛里程,但再生制動的加入也增加了電動汽車制動系統(tǒng)的復(fù)雜程度,需要制定再生制動控制策略以合理分配制動力。制動防抱死功能是現(xiàn)代汽車的一項標(biāo)準(zhǔn)配置,如何實現(xiàn)再生制動與防抱死集成控制,也是電動汽車技術(shù)領(lǐng)域的一個重要研究課題。本文依托某國家科技支撐計劃電動汽車項目,進(jìn)行了電動汽車再生制動與防抱死集成控制的相關(guān)研究,主要研究工作如下:首先,根據(jù)電動汽車整車基本參數(shù)與性能指標(biāo),對電動汽車的布置形式和制動系統(tǒng)類型進(jìn)行了選擇,對電機、電池、傳動轉(zhuǎn)置等主要部件進(jìn)行了選型與參數(shù)匹配,并使用ADVISOR軟件進(jìn)行了整車性能仿真,驗證了參數(shù)匹配的合理性。其次,制定了電動汽車再生制動控制策略,基于Simulink平臺搭建了該再生制動控制策略模型并嵌入至ADVISOR中電動汽車模型,選擇典型城市循環(huán)工況對其能量回收效果進(jìn)行仿真,與ADVISOR軟件自帶控制策略作對比,驗證了本文所制定再生制動控制策略的合理性。然后,提出了一種基于模糊推理的路面最優(yōu)滑移率識別方法,根據(jù)汽車狀態(tài)量估算當(dāng)前路面最優(yōu)滑移率;設(shè)計了一種基于混合趨近律的制動防抱死最優(yōu)滑移率滑�？刂坡�,并使用雙曲正切函數(shù)替代趨近律中的符號函數(shù)以消除系統(tǒng)抖振。最后,制定了基于最優(yōu)滑移率滑模控制的電動汽車再生制動與防抱死集成控制策略,并在CarSim與Simulink聯(lián)合仿真平臺搭建了電動汽車制動仿真模型,提出使用基于離線仿真的遺傳算法尋優(yōu)方法來確定最優(yōu)滑移率滑模控制趨近律參數(shù)的最佳取值。仿真結(jié)果表明最優(yōu)滑移率模糊識別器能很好地識別出當(dāng)前路面最優(yōu)滑移率,所制定控制策略能夠很好地實現(xiàn)再生制動與防抱死集成控制,而基于遺傳算法尋優(yōu)確定滑�？刂期吔蓞�(shù)值可改善最優(yōu)滑移率控制效果,提高汽車制動性能。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72;U463.5
【部分圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文技術(shù)，雖然取得了一些進(jìn)步[8]，但依然未能很好地突破技術(shù)瓶頸。因密度難題尚未解決的現(xiàn)階段，設(shè)法提高電池的能量利用效率是一個值究方向。表 1.1 所示為典型城市工況下汽車驅(qū)制動能量消耗量對比情可以看出，四種典型城市工況下的汽車制動能量與驅(qū)動能量的比值均%，可見汽車制動能量消耗占據(jù)汽車能量消耗的重要一部分。傳統(tǒng)燃油程中，制動能量通過制動器摩擦以熱能形式散發(fā)至空氣中，而電動汽特有的技術(shù)即再生制動技術(shù)，能夠在制動過程中回收部分制動能量[9中汽車制動頻繁，此種工況下，配備再生制動系統(tǒng)可使電動汽車的續(xù) 10%-20%[11]。再生制動不僅可以延長電動汽車的續(xù)駛里程，而且能摩擦片的磨損，因此研究電動汽車的再生制動技術(shù)對具有重大現(xiàn)實意汽車再生制動系統(tǒng)的能量回收效果主要取決于其再生制動控制策略，理的再生制動控制策略顯得尤為重要。

第二章 電動汽車主要參數(shù)匹配與性能仿真分析部件選型與參數(shù)匹配是電動汽車前期開發(fā)階段的主要任務(wù)之一，同時其對整車性能起決定性作用。另一方面，由于再生制動是利用電機發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)發(fā)為電能并貯存在動力電池中，所以動力系統(tǒng)部件尤其是電機與動力電池的參數(shù)關(guān)系到再生制動控制策略的制定，同時會影響制動性能和能量回收效果。因此，本文首先要對電動汽車主要部件進(jìn)行合理的選型與參數(shù)匹配，并對整車性能進(jìn)行仿真。2.1 電動汽車結(jié)構(gòu)與工作原理電動汽車主要由電源系統(tǒng)、電力驅(qū)動系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)等部分組成[24]，其工作原理如圖 2.1 所示。當(dāng)汽車行駛時，控制單元解析加速踏板與制動踏板的輸入信號，并向電機控制器發(fā)出相應(yīng)的指令信號，對電機進(jìn)行起動、加速與制動控制，驅(qū)動時動力電池中的電能轉(zhuǎn)化為車輪運動的機械能，制動時車輪運動的機械能被部分回收并轉(zhuǎn)化為電能儲存在動力電池中。

即將電機的動力經(jīng)離合器、變速器、主減速器及差速器傳遞到半軸與車輪，具體布置形式如圖2.2（a）所示。（2）電機-驅(qū)動橋組合式電機-驅(qū)動橋組合式電動汽車取消了離合器與變速器，將電機、主減速器及差速器集成在一起，由一臺電機驅(qū)動兩側(cè)車輪，具體布置形式如圖 2.2（b）所示。此種布置形式對電機性能要求較高。（3）電動輪驅(qū)動式電動輪驅(qū)動式電動汽車取消了傳動軸與差速器等裝置，直接將電機與減速器集成到車輪上，具體布置形式如圖 2.2（c）所示，此種布置形式簡化了傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但需要 2 臺或 4 臺電機，控制較為復(fù)雜，同時非簧載質(zhì)量增大，對汽車操縱穩(wěn)定性影響較大。（4）雙電機驅(qū)動式雙電機驅(qū)動式電動汽車是指將電機直接裝在驅(qū)動軸上，由電機實現(xiàn)變速與差速轉(zhuǎn)換，具體布置形式如圖 2.2（d）所示，此種布置形式對電機性能及控制系統(tǒng)控制精度均有較高要求。（a）電機中央驅(qū)動式（b）電機-驅(qū)動橋組合式

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2827306