基于模糊控制的純電動城市客車再生制動控制策略研究
發(fā)布時間:2021-10-16 13:30
近年來純電動客車逐漸成為了城市公共交通的重要載體。然而城市工況下客車頻繁地加速與制動,由于其自身重量大,車輛機械制動過程中大部分動能直接轉換為熱能耗散,能量沒有得到充分的利用。針對此問題,基于模糊控制理論對純電動城市客車開展再生制動控制策略的研究,主要研究工作包括:(1)根據(jù)純電動汽車子系統(tǒng)的構成,確定了本研究客車各子系統(tǒng)處于制動模式下的工作邏輯;根據(jù)整車性能目標,對客車動力系統(tǒng)的主要部件進行匹配選型,隨后對客車保持制動穩(wěn)定性條件下的前后軸制動力分配范圍進行研究。(2)根據(jù)客車穩(wěn)定制動條件,設計了改進后的客車前后軸制動力矩分配策略。為提升控制精度,綜合考慮制動強度、車速、電池荷電狀態(tài)SOC,基于模糊控制理論將電機的介入比例分為了七個等級,設計了客車再生制動力矩分配策略,并在MATLAB/Simulink平臺中搭建了相應的控制策略模型。(3)利用CRUISE軟件搭建客車仿真模型并輸入實車參數(shù),采用CRUISE和Simulink聯(lián)合仿真,對不同制動條件下客車各軸制動力矩分配情況進行了分析。對客車的動力性以及在中國典型城市公交循環(huán)工況下的經(jīng)濟性進行了研究;贑AN總線,在CANoe軟件中建...
【文章來源】:廈門理工學院福建省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 再生制動控制技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本研究的主要內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
1.4 本研究各章節(jié)的內(nèi)容安排
第二章 客車基本構型及制動穩(wěn)定性分析
2.1 純電動城市客車基本構造
2.1.1 客車子系統(tǒng)構成
2.1.2 客車動力系統(tǒng)部件選型
2.1.2.1 驅動電機匹配選型
2.1.2.2 動力電池匹配選型
2.2 客車再生制動的基本原理
2.3 制動時車輛穩(wěn)定性分析
2.4 本章小結
第三章 基于模糊控制的再生制動控制策略開發(fā)
3.1 再生制動控制策略總體結構
3.2 典型前后軸制動力分配方法
3.3 前后軸制動力分配策略
3.3.1 前后軸制動力分配邏輯
3.3.2 前后軸制動力分配策略
3.4 再生制動力矩分配策略
3.4.1 影響能量回收的限制因素
3.4.1.1 電機轉速的影響
3.4.1.2 動力電池電量的影響
3.4.2 模糊控制器的設計
3.4.2.1 模糊控制器基本結構
3.4.2.2 MATLAB模糊控制器的開發(fā)
3.5 Simulink策略模型
3.6 本章小結
第四章 聯(lián)合仿真分析及總線負載率評估
4.1 AVL-CRUISE簡介
4.2 CRUISE整車模型與接口
4.3 控制策略控制效果仿真分析
4.3.1 低電量制動分析
4.3.2 中電量制動分析
4.3.3 高電量制動分析
4.3.4 結果分析
4.4 客車加速工況仿真分析
4.5 客車等速及CCBC循環(huán)工況仿真分析
4.5.1 等速工況
4.5.2 CCBC循環(huán)工況
4.6 制動系統(tǒng)的總線負載率評估
4.6.1 制動系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡仿真
4.6.1.1 CANoe簡介
4.6.1.2 制動網(wǎng)絡消息傳遞邏輯
4.6.1.3 CAN總線數(shù)據(jù)庫
4.6.1.4 消息傳遞邏輯的實現(xiàn)
4.6.1.5 總線分析結果
4.7 本章小結
第五章 試制樣車實車試驗
5.1 純電動城市客車樣車性能試驗
5.1.1 動力性能試驗
5.1.2 經(jīng)濟性能試驗
5.1.3 制動性能試驗
5.2 本章小結
總結與展望
全文總結
工作展望
參考文獻
致謝
主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于非線性優(yōu)化的電動汽車再生制動控制策略[J]. 汪求峰,許勇. 桂林電子科技大學學報. 2017(06)
[2]電動汽車電池溫度加權PID控制[J]. 秦大同,黃晶瑩,劉永剛,胡明輝. 交通運輸工程學報. 2016(01)
[3]基于模糊邏輯算法的純電動客車起步加速能力優(yōu)化與再生制動控制[J]. 胡堅耀,吳正斌,鄧先泉,全頌華. 集成技術. 2015(01)
[4]智能混合動力電動車輛多目標自適應巡航控制方法[J]. 陳濤,羅禹貢,韓云武,褚文博,李克強. 清華大學學報(自然科學版). 2013(10)
[5]并行再生制動系統(tǒng)控制器的設計與開發(fā)[J]. 張京明,任殿波,杜維南,崔淑梅. 中國公路學報. 2011(05)
[6]電動汽車的建模與模擬——不同鋰離子電池技術的實施(英文)[J]. Dirk Hülsebusch,Simon Schwunk,Simon Caron,Bernd Propfe. 汽車安全與節(jié)能學報. 2011(02)
[7]再生發(fā)電制動技術在鉆機絞車剎車上的應用[J]. 趙淑蘭. 石油機械. 2004(10)
博士論文
[1]純電動汽車再生制動充電安全與制動穩(wěn)定性研究[D]. 黃晶瑩.重慶大學 2015
[2]純電動汽車能量管理關鍵技術問題的研究[D]. 石慶升.山東大學 2009
碩士論文
[1]某型純電動城市客車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及仿真優(yōu)化[D]. 郭玉靜.廈門理工學院 2018
[2]基于新型動力系統(tǒng)的混合動力能量控制策略仿真研究[D]. 楊天.吉林大學 2017
[3]基于CAN總線的拖拉機自動導航系統(tǒng)轉向控制策略研究[D]. 劉雪珂.重慶理工大學 2017
[4]增程式電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真優(yōu)化研究[D]. 張方強.浙江大學 2017
[5]汽車制動能量回收系統(tǒng)控制策略研究[D]. 蘇玉青.南京航空航天大學 2017
[6]基于改進下垂控制策略的多源微網(wǎng)頻率穩(wěn)定運行控制[D]. 張強.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2016
[7]分層控制架構下面向動靜態(tài)環(huán)境的移動服務機器人導航研究[D]. 朱小生.上海大學 2016
[8]12m城市客車動力傳動系統(tǒng)與整車性能匹配研究[D]. 潘鋒華.湖南大學 2016
[9]純電動大巴車再生制動控制技術的研究[D]. 王記武.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[10]基于模糊控制的純電動汽車制動力分配策略研究[D]. 姜建偉.湖南工業(yè)大學 2015
本文編號:3439892
【文章來源】:廈門理工學院福建省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 再生制動控制技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本研究的主要內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
1.4 本研究各章節(jié)的內(nèi)容安排
第二章 客車基本構型及制動穩(wěn)定性分析
2.1 純電動城市客車基本構造
2.1.1 客車子系統(tǒng)構成
2.1.2 客車動力系統(tǒng)部件選型
2.1.2.1 驅動電機匹配選型
2.1.2.2 動力電池匹配選型
2.2 客車再生制動的基本原理
2.3 制動時車輛穩(wěn)定性分析
2.4 本章小結
第三章 基于模糊控制的再生制動控制策略開發(fā)
3.1 再生制動控制策略總體結構
3.2 典型前后軸制動力分配方法
3.3 前后軸制動力分配策略
3.3.1 前后軸制動力分配邏輯
3.3.2 前后軸制動力分配策略
3.4 再生制動力矩分配策略
3.4.1 影響能量回收的限制因素
3.4.1.1 電機轉速的影響
3.4.1.2 動力電池電量的影響
3.4.2 模糊控制器的設計
3.4.2.1 模糊控制器基本結構
3.4.2.2 MATLAB模糊控制器的開發(fā)
3.5 Simulink策略模型
3.6 本章小結
第四章 聯(lián)合仿真分析及總線負載率評估
4.1 AVL-CRUISE簡介
4.2 CRUISE整車模型與接口
4.3 控制策略控制效果仿真分析
4.3.1 低電量制動分析
4.3.2 中電量制動分析
4.3.3 高電量制動分析
4.3.4 結果分析
4.4 客車加速工況仿真分析
4.5 客車等速及CCBC循環(huán)工況仿真分析
4.5.1 等速工況
4.5.2 CCBC循環(huán)工況
4.6 制動系統(tǒng)的總線負載率評估
4.6.1 制動系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡仿真
4.6.1.1 CANoe簡介
4.6.1.2 制動網(wǎng)絡消息傳遞邏輯
4.6.1.3 CAN總線數(shù)據(jù)庫
4.6.1.4 消息傳遞邏輯的實現(xiàn)
4.6.1.5 總線分析結果
4.7 本章小結
第五章 試制樣車實車試驗
5.1 純電動城市客車樣車性能試驗
5.1.1 動力性能試驗
5.1.2 經(jīng)濟性能試驗
5.1.3 制動性能試驗
5.2 本章小結
總結與展望
全文總結
工作展望
參考文獻
致謝
主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于非線性優(yōu)化的電動汽車再生制動控制策略[J]. 汪求峰,許勇. 桂林電子科技大學學報. 2017(06)
[2]電動汽車電池溫度加權PID控制[J]. 秦大同,黃晶瑩,劉永剛,胡明輝. 交通運輸工程學報. 2016(01)
[3]基于模糊邏輯算法的純電動客車起步加速能力優(yōu)化與再生制動控制[J]. 胡堅耀,吳正斌,鄧先泉,全頌華. 集成技術. 2015(01)
[4]智能混合動力電動車輛多目標自適應巡航控制方法[J]. 陳濤,羅禹貢,韓云武,褚文博,李克強. 清華大學學報(自然科學版). 2013(10)
[5]并行再生制動系統(tǒng)控制器的設計與開發(fā)[J]. 張京明,任殿波,杜維南,崔淑梅. 中國公路學報. 2011(05)
[6]電動汽車的建模與模擬——不同鋰離子電池技術的實施(英文)[J]. Dirk Hülsebusch,Simon Schwunk,Simon Caron,Bernd Propfe. 汽車安全與節(jié)能學報. 2011(02)
[7]再生發(fā)電制動技術在鉆機絞車剎車上的應用[J]. 趙淑蘭. 石油機械. 2004(10)
博士論文
[1]純電動汽車再生制動充電安全與制動穩(wěn)定性研究[D]. 黃晶瑩.重慶大學 2015
[2]純電動汽車能量管理關鍵技術問題的研究[D]. 石慶升.山東大學 2009
碩士論文
[1]某型純電動城市客車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及仿真優(yōu)化[D]. 郭玉靜.廈門理工學院 2018
[2]基于新型動力系統(tǒng)的混合動力能量控制策略仿真研究[D]. 楊天.吉林大學 2017
[3]基于CAN總線的拖拉機自動導航系統(tǒng)轉向控制策略研究[D]. 劉雪珂.重慶理工大學 2017
[4]增程式電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真優(yōu)化研究[D]. 張方強.浙江大學 2017
[5]汽車制動能量回收系統(tǒng)控制策略研究[D]. 蘇玉青.南京航空航天大學 2017
[6]基于改進下垂控制策略的多源微網(wǎng)頻率穩(wěn)定運行控制[D]. 張強.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2016
[7]分層控制架構下面向動靜態(tài)環(huán)境的移動服務機器人導航研究[D]. 朱小生.上海大學 2016
[8]12m城市客車動力傳動系統(tǒng)與整車性能匹配研究[D]. 潘鋒華.湖南大學 2016
[9]純電動大巴車再生制動控制技術的研究[D]. 王記武.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[10]基于模糊控制的純電動汽車制動力分配策略研究[D]. 姜建偉.湖南工業(yè)大學 2015
本文編號:3439892
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