插電式混合動(dòng)力公交能量管理與優(yōu)化控制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-10 21:25
插電式混合動(dòng)力電動(dòng)公交(Plug-in Hybrid Electric Bus,PHEB)續(xù)航距離長(zhǎng)且綜合能耗較低,具有廣闊的發(fā)展前景;旌蟿(dòng)力系統(tǒng)的能量經(jīng)濟(jì)性在很大程度上取決于其控制策略的優(yōu)劣。對(duì)于插電式同軸串并聯(lián)混合動(dòng)力公交這種混聯(lián)構(gòu)型而言,其傳動(dòng)軸上各動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速存在耦合,故整車能量管理策略可轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩分配的優(yōu)化控制問(wèn)題。本文以同軸混聯(lián)式構(gòu)型的PHEB為研究對(duì)象,結(jié)合系統(tǒng)構(gòu)型的特點(diǎn),研究不同動(dòng)力源能量最優(yōu)分配問(wèn)題。首先,闡述了動(dòng)力總成的工作機(jī)理和實(shí)車采集的參數(shù),建立了車輛各部件的準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型,分析了插電式同軸混聯(lián)構(gòu)型工作模式和系統(tǒng)優(yōu)勢(shì),進(jìn)而搭建了面向?qū)嵻噾?yīng)用的前向仿真模型,完成整車控制前向仿真架構(gòu),并基于邏輯門限和流程圖制定了規(guī)則式(Rule-Based,RB)能量管理的核心控制策略;赟imulink代碼生成技術(shù)開(kāi)發(fā)了規(guī)則式能量管理策略的嵌入式代碼,并進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)。其次,本文進(jìn)行了預(yù)測(cè)控制在能量管理策略開(kāi)發(fā)中的可行性驗(yàn)證。對(duì)復(fù)雜的同軸串并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)模型進(jìn)行近似處理,通過(guò)曲面和曲線擬合建立面向控制的連續(xù)系統(tǒng)模型。將混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理的非線性預(yù)測(cè)控制(Nonlinear ...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 混合動(dòng)力客車研究概述
1.2.1 國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力客車的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)型介紹
1.3 混動(dòng)能量管理策略的研究綜述
1.3.1 能量管理策略的研究現(xiàn)狀
1.3.2 車輛能量管理的未來(lái)趨勢(shì)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 PHEB整車模型搭建
2.1 動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型介紹及特性分析
2.2 動(dòng)力系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)模型搭建
2.2.1 駕駛員模型
2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型
2.2.3 電機(jī)模型
2.2.4 電池模型
2.2.5 縱向動(dòng)力學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
3 規(guī)則式能量管理策略
3.1 工作模式分析
3.2 整車控制架構(gòu)
3.3 規(guī)則式能量管理控制策略仿真
3.4 規(guī)則式能量管理策略結(jié)果分析
3.5 嵌入式代碼生成
3.6 實(shí)車數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
4 基于預(yù)測(cè)控制的PHEB能量管理優(yōu)化初探
4.1 面向控制的連續(xù)模型
4.2 NMPC離散近似求解方案
4.3 仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于非線性離散模型的NMPC多目標(biāo)能量管理策略
5.1 轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)割線法
5.2 NMPC非線性離散狀態(tài)空間模型
5.2.1 約束
5.2.2 參考SOC軌跡
5.2.3 目標(biāo)函數(shù)
5.2.4 NMPC框圖
5.3 NMPC的非線性規(guī)劃數(shù)值求解
5.4 NMPC能量管理策略結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3758590
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 混合動(dòng)力客車研究概述
1.2.1 國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力客車的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)型介紹
1.3 混動(dòng)能量管理策略的研究綜述
1.3.1 能量管理策略的研究現(xiàn)狀
1.3.2 車輛能量管理的未來(lái)趨勢(shì)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 PHEB整車模型搭建
2.1 動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型介紹及特性分析
2.2 動(dòng)力系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)模型搭建
2.2.1 駕駛員模型
2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型
2.2.3 電機(jī)模型
2.2.4 電池模型
2.2.5 縱向動(dòng)力學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
3 規(guī)則式能量管理策略
3.1 工作模式分析
3.2 整車控制架構(gòu)
3.3 規(guī)則式能量管理控制策略仿真
3.4 規(guī)則式能量管理策略結(jié)果分析
3.5 嵌入式代碼生成
3.6 實(shí)車數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
4 基于預(yù)測(cè)控制的PHEB能量管理優(yōu)化初探
4.1 面向控制的連續(xù)模型
4.2 NMPC離散近似求解方案
4.3 仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于非線性離散模型的NMPC多目標(biāo)能量管理策略
5.1 轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)割線法
5.2 NMPC非線性離散狀態(tài)空間模型
5.2.1 約束
5.2.2 參考SOC軌跡
5.2.3 目標(biāo)函數(shù)
5.2.4 NMPC框圖
5.3 NMPC的非線性規(guī)劃數(shù)值求解
5.4 NMPC能量管理策略結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3758590
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