基于CVT的插電式混合動力汽車控制策略和構型優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-05-18 00:46
面對日益嚴峻的環(huán)境問題,新能源汽車成為今后汽車發(fā)展的主要方向。其中,插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV,)可通過外接電網(wǎng)充電,既可以提升續(xù)駛里程,又可以降低燃油消耗,綜合了純電動汽車和傳統(tǒng)混合動力汽車的優(yōu)點,是當前技術水平下,新能源汽車發(fā)展領域重點研究的內(nèi)容之一。在此背景下,對插電式混合動力汽車開展控制策略研究和混合動力構型優(yōu)化設計研究是十分有必要的。本文依托國家重點研發(fā)計劃子課題“插電/增程式混合動力系統(tǒng)多物理場耦合機理與構型優(yōu)化方法研究及軟件工具開發(fā)”,圍繞某公司的一款搭載CVT的單電機單行星排構型的插電式混合動力汽車開展了如下研究工作:(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),依次建立發(fā)動機模型、電機模型和電池模型;在對該插電式混合動力系統(tǒng)結(jié)構和驅(qū)動模式分析基礎上,建立了不同驅(qū)動模式下的整車動力學模型,并搭建整車仿真模型;根據(jù)整車工作模式,以需求轉(zhuǎn)矩和SOC為模式切換條件,制定了基于邏輯門限值的整車能量管理策略。(2)基于主成分分析法優(yōu)選出9個可以盡可能保留工況信息的工況特征參數(shù)用于工況識別;對已有典型循環(huán)工況采用復合等分法構建工況識別庫;采用...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 本文研究背景及意義
1.2 插電式混合動力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 插電式混合動力系統(tǒng)分類
1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 插電式混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 插電式混合動力汽車能量管理研究現(xiàn)狀
1.3.2 插電式混合動力汽車CVT速比控制研究現(xiàn)狀
1.4 混合動力構型優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 插電式混合動力汽車系統(tǒng)部件建模
2.1 引言
2.2 插電式混合動力汽車整車結(jié)構分析
2.2.1 插電式混合動力汽車構型方案
2.2.2 轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩耦合機理
2.2.3 整車參數(shù)
2.3 混合動力系統(tǒng)主要部件建模
2.3.1 發(fā)動機模型
2.3.2 電機模型
2.3.3 動力電池模型
2.3.4 整車動力學模型
2.4 插電式混合動力汽車不同模式下動力學建模
2.4.1 純電動驅(qū)動模式1
2.4.2 純電動驅(qū)動模式2
2.4.3 發(fā)動機單獨驅(qū)動模式
2.4.4 轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動模式
2.4.5 轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動模式
2.5 基于規(guī)則的能量管理策略
2.6 本章小結(jié)
3 工況特征參數(shù)優(yōu)選與工況識別能量管理策略
3.1 引言
3.2 工況識別特征參數(shù)優(yōu)選
3.2.1 主成分分析法
3.2.2 典型循環(huán)工況選取
3.2.3 工況識別特征參數(shù)選取
3.3 基于泛化回歸神經(jīng)網(wǎng)絡的工況識別
3.3.1 GRNN學習算法
3.3.2 工況識別器的構建和性能評價
3.3.3 工況識別結(jié)果分析
3.4 基于工況識別的能量管理策略仿真分析與評價
3.4.1 基于工況識別的能量管理策略控制理論
3.4.2 仿真結(jié)果對比與分析
3.5 本章小結(jié)
4.基于遺傳算法的CVT速比分級控制策略
4.1 引言
4.2 CVT液壓系統(tǒng)工作特性分析
4.2.1 CVT帶輪運動關系
4.2.2 CVT液壓系統(tǒng)流量與功率特性
4.3 遺傳算法
4.3.1 遺傳算法原理
4.3.2 適應度函數(shù)設計
4.4 基于等比級數(shù)的CVT速比初步分級
4.5 不同工作模式下速比分級優(yōu)化
4.5.1 純電動模式1 下速比分級優(yōu)化
4.5.2 純電動模式2 下速比分級優(yōu)化
4.5.3 發(fā)動機單獨驅(qū)動模式下速比分級優(yōu)化
4.5.4 轉(zhuǎn)速耦和模式下速比分級優(yōu)化
4.5.5 轉(zhuǎn)矩耦合模式下速比分級優(yōu)化
4.6 仿真對比分析
4.7 本章小結(jié)
5 插電式混合動力系統(tǒng)構形優(yōu)化設計
5.1 引言
5.2 基礎構型方案
5.3 驅(qū)動模式建模
5.4 模式篩選與分類
5.5 模式組合與構型生成
5.6 控制策略制定和構型優(yōu)選
5.6.1 控制策略
5.6.2 性能仿真
5.7 仿真結(jié)果與分析
5.8 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
C. 作者在攻讀學位期間參加的科研項目
D. 學位論文數(shù)據(jù)集
致謝
本文編號:3192780
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 本文研究背景及意義
1.2 插電式混合動力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 插電式混合動力系統(tǒng)分類
1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 插電式混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 插電式混合動力汽車能量管理研究現(xiàn)狀
1.3.2 插電式混合動力汽車CVT速比控制研究現(xiàn)狀
1.4 混合動力構型優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 插電式混合動力汽車系統(tǒng)部件建模
2.1 引言
2.2 插電式混合動力汽車整車結(jié)構分析
2.2.1 插電式混合動力汽車構型方案
2.2.2 轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩耦合機理
2.2.3 整車參數(shù)
2.3 混合動力系統(tǒng)主要部件建模
2.3.1 發(fā)動機模型
2.3.2 電機模型
2.3.3 動力電池模型
2.3.4 整車動力學模型
2.4 插電式混合動力汽車不同模式下動力學建模
2.4.1 純電動驅(qū)動模式1
2.4.2 純電動驅(qū)動模式2
2.4.3 發(fā)動機單獨驅(qū)動模式
2.4.4 轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動模式
2.4.5 轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動模式
2.5 基于規(guī)則的能量管理策略
2.6 本章小結(jié)
3 工況特征參數(shù)優(yōu)選與工況識別能量管理策略
3.1 引言
3.2 工況識別特征參數(shù)優(yōu)選
3.2.1 主成分分析法
3.2.2 典型循環(huán)工況選取
3.2.3 工況識別特征參數(shù)選取
3.3 基于泛化回歸神經(jīng)網(wǎng)絡的工況識別
3.3.1 GRNN學習算法
3.3.2 工況識別器的構建和性能評價
3.3.3 工況識別結(jié)果分析
3.4 基于工況識別的能量管理策略仿真分析與評價
3.4.1 基于工況識別的能量管理策略控制理論
3.4.2 仿真結(jié)果對比與分析
3.5 本章小結(jié)
4.基于遺傳算法的CVT速比分級控制策略
4.1 引言
4.2 CVT液壓系統(tǒng)工作特性分析
4.2.1 CVT帶輪運動關系
4.2.2 CVT液壓系統(tǒng)流量與功率特性
4.3 遺傳算法
4.3.1 遺傳算法原理
4.3.2 適應度函數(shù)設計
4.4 基于等比級數(shù)的CVT速比初步分級
4.5 不同工作模式下速比分級優(yōu)化
4.5.1 純電動模式1 下速比分級優(yōu)化
4.5.2 純電動模式2 下速比分級優(yōu)化
4.5.3 發(fā)動機單獨驅(qū)動模式下速比分級優(yōu)化
4.5.4 轉(zhuǎn)速耦和模式下速比分級優(yōu)化
4.5.5 轉(zhuǎn)矩耦合模式下速比分級優(yōu)化
4.6 仿真對比分析
4.7 本章小結(jié)
5 插電式混合動力系統(tǒng)構形優(yōu)化設計
5.1 引言
5.2 基礎構型方案
5.3 驅(qū)動模式建模
5.4 模式篩選與分類
5.5 模式組合與構型生成
5.6 控制策略制定和構型優(yōu)選
5.6.1 控制策略
5.6.2 性能仿真
5.7 仿真結(jié)果與分析
5.8 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
參考文獻
附錄
A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
C. 作者在攻讀學位期間參加的科研項目
D. 學位論文數(shù)據(jù)集
致謝
本文編號:3192780
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