混合動(dòng)力汽車整車控制策略的優(yōu)化與HIL硬件在環(huán)測試
發(fā)布時(shí)間:2021-11-23 11:23
隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染問題的不斷加大,我國對(duì)傳統(tǒng)燃油車的油耗和排放要求越來越高,強(qiáng)制要求國內(nèi)各大整車廠發(fā)展新能源汽車,從而緩解汽車尾氣對(duì)環(huán)境造成的危害。但動(dòng)力電池作為唯一的動(dòng)力源一直制約著純電動(dòng)汽車的發(fā)展,純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力不能完全滿足要求。而混合動(dòng)力汽車使用兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源,能夠解決純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程較短的問題。但混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,所以好的能量管理策略尤為重要。整車控制器是混合動(dòng)力汽車的核心,目的是控制內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鋰離子電池與超級(jí)電容單元組之間的能量管理分配,從而保證內(nèi)燃機(jī)工作在最佳有效區(qū)域;谡噭(dòng)力性的前提下,使混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳、排放值最低。本課題的研究對(duì)象為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,以設(shè)計(jì)相對(duì)完整實(shí)用化的模糊邏輯控制策略為目標(biāo),具體研究內(nèi)容如下:1.本文主要研究了混合動(dòng)力汽車的整車結(jié)構(gòu),分析系統(tǒng)關(guān)鍵部件的特性,確定整車基本參數(shù)及關(guān)鍵部件參數(shù);2.制定模糊控制策略并建立整車系統(tǒng)模型,將制定好的模糊控制策略嵌入到整車系統(tǒng)模型中,離線仿真整車系統(tǒng)模型,分析在NEDC、UDDS循環(huán)工況下,混合動(dòng)力汽車的燃油消耗量和排放值;3.采用基于特征選擇遺傳算法優(yōu)化在...
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 混合動(dòng)力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 整車控制器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 混合動(dòng)力汽車整車結(jié)構(gòu)分析
2.1 混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵部件
2.2.1 內(nèi)燃機(jī)的特性
2.2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性
2.2.3 動(dòng)力電池特性
2.2.4 超級(jí)電容特性
2.3 整車基本參數(shù)及關(guān)鍵零部件參數(shù)
2.3.1 整車基本參數(shù)
2.3.2 內(nèi)燃機(jī)的基本參數(shù)
2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)
2.3.4 鋰離子電池與超級(jí)電容單元組基本參數(shù)
2.4 本章總結(jié)
第3章 混合動(dòng)力汽車控制策略的制定與系統(tǒng)模型的建立
3.1 混合動(dòng)力汽車控制策略的制定
3.1.1 模糊邏輯控制策略
3.2 整車系統(tǒng)模型的搭建
3.2.1 整車控制器模型
3.2.2 駕駛員模型
3.2.3 內(nèi)燃機(jī)模型
3.2.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型
3.2.5 鋰離子電池模型
3.2.6 超級(jí)電容模型
3.3 模糊邏輯控制策略的仿真分析
3.3.1 循環(huán)工況的設(shè)定
3.3.2 不同循環(huán)工況下燃油經(jīng)濟(jì)性分析
3.3.3 不同循環(huán)工況下排放性的分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于特征選擇遺傳算法參數(shù)優(yōu)化模糊控制策略
4.1 引言
4.2 模糊控制的優(yōu)化問題
4.2.1 優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
4.2.2 模糊控制常用的優(yōu)化方法
4.2.3 基于特征選擇遺傳模糊優(yōu)化方法
4.3 基于特征選擇遺傳算法的設(shè)計(jì)
4.3.1 基于特征選擇遺傳算法的基本流程
4.3.2 特征選擇的優(yōu)化參數(shù)
4.3.3 隸屬度函數(shù)參數(shù)的編碼
4.3.4 適應(yīng)度函數(shù)的選取
4.4 運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定
4.4.1 編碼長度L與種群的初始化
4.4.2 遺傳算子的設(shè)計(jì)
4.4.3 約束條件
4.5 優(yōu)化前后的對(duì)比分析
4.5.1 優(yōu)化前后的鋰離子電池與超級(jí)電容SOC對(duì)比
4.5.2 優(yōu)化前后的混合動(dòng)力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性比較
4.5.3 優(yōu)化前后的混合動(dòng)力汽車排放性比較
4.6 本章小結(jié)
第5章 整車控制器HIL硬件在環(huán)測試
5.1 整車控制器開發(fā)流程
5.2 HIL仿真平臺(tái)簡介
5.2.1 HIL仿真硬件平臺(tái)
5.2.2 HIL仿真軟件平臺(tái)
5.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.4 試驗(yàn)?zāi)P偷拇罱?br> 5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純電動(dòng)汽車優(yōu)缺點(diǎn)分析及基本機(jī)構(gòu)介紹[J]. 劉昕. 技術(shù)與市場. 2019(11)
[2]基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開發(fā)[J]. 張新,李彪. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2019(09)
[3]《BP世界能源展望2019年版》發(fā)布[J]. 本刊訊. 電力與能源. 2019(02)
[4]淺談汽車尾氣排放問題及節(jié)能減排的方法[J]. 蔚張茜. 冶金管理. 2019(07)
[5]試析中國新能源汽車發(fā)展的現(xiàn)狀、問題與對(duì)策[J]. 范高林. 時(shí)代汽車. 2019(03)
[6]一種基于最優(yōu)特征選擇改進(jìn)的遺傳算法[J]. 辛宇,童孟軍,華宇婷. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 馬建,劉曉東,陳軼嵩,汪貴平,趙軒,賀伊琳,許世維,張凱,張一西. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車高速工況經(jīng)濟(jì)性研究[J]. 周文太,王晨,趙治國,于海生,張彤. 汽車技術(shù). 2018(02)
[9]美國聯(lián)邦政府與加州機(jī)動(dòng)車排放監(jiān)管工作比對(duì)分析[J]. 李文昭,尹彥,張曉瑞. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(09)
[10]電動(dòng)車輛鋰離子動(dòng)力電池建模方法綜述[J]. 胡曉松,唐小林. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(16)
碩士論文
[1]基于智能控制的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究[D]. 揭海寶.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3513778
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 混合動(dòng)力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 整車控制器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 混合動(dòng)力汽車整車結(jié)構(gòu)分析
2.1 混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.1.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車電驅(qū)動(dòng)系設(shè)計(jì)原理
2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵部件
2.2.1 內(nèi)燃機(jī)的特性
2.2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性
2.2.3 動(dòng)力電池特性
2.2.4 超級(jí)電容特性
2.3 整車基本參數(shù)及關(guān)鍵零部件參數(shù)
2.3.1 整車基本參數(shù)
2.3.2 內(nèi)燃機(jī)的基本參數(shù)
2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)
2.3.4 鋰離子電池與超級(jí)電容單元組基本參數(shù)
2.4 本章總結(jié)
第3章 混合動(dòng)力汽車控制策略的制定與系統(tǒng)模型的建立
3.1 混合動(dòng)力汽車控制策略的制定
3.1.1 模糊邏輯控制策略
3.2 整車系統(tǒng)模型的搭建
3.2.1 整車控制器模型
3.2.2 駕駛員模型
3.2.3 內(nèi)燃機(jī)模型
3.2.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型
3.2.5 鋰離子電池模型
3.2.6 超級(jí)電容模型
3.3 模糊邏輯控制策略的仿真分析
3.3.1 循環(huán)工況的設(shè)定
3.3.2 不同循環(huán)工況下燃油經(jīng)濟(jì)性分析
3.3.3 不同循環(huán)工況下排放性的分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于特征選擇遺傳算法參數(shù)優(yōu)化模糊控制策略
4.1 引言
4.2 模糊控制的優(yōu)化問題
4.2.1 優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
4.2.2 模糊控制常用的優(yōu)化方法
4.2.3 基于特征選擇遺傳模糊優(yōu)化方法
4.3 基于特征選擇遺傳算法的設(shè)計(jì)
4.3.1 基于特征選擇遺傳算法的基本流程
4.3.2 特征選擇的優(yōu)化參數(shù)
4.3.3 隸屬度函數(shù)參數(shù)的編碼
4.3.4 適應(yīng)度函數(shù)的選取
4.4 運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定
4.4.1 編碼長度L與種群的初始化
4.4.2 遺傳算子的設(shè)計(jì)
4.4.3 約束條件
4.5 優(yōu)化前后的對(duì)比分析
4.5.1 優(yōu)化前后的鋰離子電池與超級(jí)電容SOC對(duì)比
4.5.2 優(yōu)化前后的混合動(dòng)力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性比較
4.5.3 優(yōu)化前后的混合動(dòng)力汽車排放性比較
4.6 本章小結(jié)
第5章 整車控制器HIL硬件在環(huán)測試
5.1 整車控制器開發(fā)流程
5.2 HIL仿真平臺(tái)簡介
5.2.1 HIL仿真硬件平臺(tái)
5.2.2 HIL仿真軟件平臺(tái)
5.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.4 試驗(yàn)?zāi)P偷拇罱?br> 5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純電動(dòng)汽車優(yōu)缺點(diǎn)分析及基本機(jī)構(gòu)介紹[J]. 劉昕. 技術(shù)與市場. 2019(11)
[2]基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開發(fā)[J]. 張新,李彪. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2019(09)
[3]《BP世界能源展望2019年版》發(fā)布[J]. 本刊訊. 電力與能源. 2019(02)
[4]淺談汽車尾氣排放問題及節(jié)能減排的方法[J]. 蔚張茜. 冶金管理. 2019(07)
[5]試析中國新能源汽車發(fā)展的現(xiàn)狀、問題與對(duì)策[J]. 范高林. 時(shí)代汽車. 2019(03)
[6]一種基于最優(yōu)特征選擇改進(jìn)的遺傳算法[J]. 辛宇,童孟軍,華宇婷. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 馬建,劉曉東,陳軼嵩,汪貴平,趙軒,賀伊琳,許世維,張凱,張一西. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車高速工況經(jīng)濟(jì)性研究[J]. 周文太,王晨,趙治國,于海生,張彤. 汽車技術(shù). 2018(02)
[9]美國聯(lián)邦政府與加州機(jī)動(dòng)車排放監(jiān)管工作比對(duì)分析[J]. 李文昭,尹彥,張曉瑞. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(09)
[10]電動(dòng)車輛鋰離子動(dòng)力電池建模方法綜述[J]. 胡曉松,唐小林. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(16)
碩士論文
[1]基于智能控制的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究[D]. 揭海寶.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3513778
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