基于模型預測控制的PHEV動力系統(tǒng)控制策略研究
發(fā)布時間:2023-04-22 10:39
隨著人們環(huán)保意識日益增強,排放法規(guī)日益嚴苛,傳統(tǒng)汽車越來越不適應當下可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。在提倡節(jié)能環(huán)保的大背景下,新能源汽車逐步走進人們的視野。插電式混合動力汽車(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)作為新能源汽車的一種類型,由于其良好的經(jīng)濟性,優(yōu)秀的排放性和出眾的續(xù)航能力等優(yōu)點,成為近年來研究的熱點。本文針對插電式混合動力汽車,重點研究基于模型預測控制(model predictive control,MPC)的控制策略,所做的工作有以下幾個方面:基于插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點、整車基本參數(shù)以及性能指標,對動力系統(tǒng)的各部件(發(fā)動機、電機和蓄電池)和傳動系進行選型與參數(shù)匹配,在MATLAB/Simulink軟件中,以試驗數(shù)據(jù)為基礎,搭建相應的仿真模型;分析插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)的工作模式,以及各工作模式下的動力傳遞情況,確定發(fā)動機最優(yōu)工作曲線,構(gòu)建基于規(guī)則的邏輯門限控制策略,進行仿真分析;除此以外,構(gòu)建基于動態(tài)規(guī)劃(dynamic programming,DP)的全局優(yōu)化控制策略,進行仿真分析,獲得插電式混合動力汽車的全局最優(yōu)燃油經(jīng)濟性;...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 插電式混合動力汽車分類
1.3.1 插電式串聯(lián)混合動力汽車
1.3.2 插電式并聯(lián)混合動力汽車
1.3.3 插電式混聯(lián)混合動力汽車
1.4 插電式混合動力汽車的控制策略分類
1.4.1 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略
1.4.2 瞬時優(yōu)化控制策略
1.4.3 全局優(yōu)化控制策略
1.4.4 智能控制策略
1.4.5 基于模型預測控制的控制策略
1.5 論文的主要研究內(nèi)容及研究思路
第二章 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配和建模
2.1 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 插電式混合動力汽車的整車基本參數(shù)及性能指標
2.3 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配
2.3.1 發(fā)動機選型和參數(shù)匹配
2.3.2 電機選型和參數(shù)匹配
2.3.3 蓄電池選型和參數(shù)匹配
2.3.4 傳動系選型和參數(shù)匹配
2.4 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)建模
2.4.1 發(fā)動機模型
2.4.2 電機模型
2.4.3 蓄電池模型
2.4.4 整車縱向動力學模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略研究
3.1 插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)的工作模式分析
3.2 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略設計
3.2.1 門限參數(shù)選擇
3.2.2 控制規(guī)則建立
3.2.3 控制策略模型建立
3.3 發(fā)動機最優(yōu)工作曲線確定
3.3.1 發(fā)動機等燃油消耗曲線及等功率曲線確定
3.3.2 發(fā)動機最優(yōu)工作點確定
3.3.3 發(fā)動機最優(yōu)工作曲線確定
3.4 仿真結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于動態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化控制策略研究
4.1 動態(tài)規(guī)劃原理
4.2 控制策略描述
4.2.1 狀態(tài)變量
4.2.2 控制變量
4.2.3 目標函數(shù)
4.2.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程
4.3 控制策略的實現(xiàn)
4.3.1 狀態(tài)變量和控制變量的離散化
4.3.2 邊界約束條件
4.3.3 動態(tài)規(guī)劃算法的求解流程
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于模型預測控制的控制策略研究
5.1 模型預測控制原理
5.2 基于模型預測控制的控制策略
5.2.1 基于模型預測控制的控制策略設計
5.2.2 基于動態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化求解
5.3 基于馬爾科夫模型的預測
5.3.1 馬爾科夫模型原理
5.3.2 UDDS工況的馬爾科夫性驗證
5.3.3 基于馬爾科夫模型的預測
5.3.4 預測效果改善
5.3.5 對比分析
5.4 仿真結(jié)果及分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 論文創(chuàng)新點
6.3 未來展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況
本文編號:3797474
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 插電式混合動力汽車分類
1.3.1 插電式串聯(lián)混合動力汽車
1.3.2 插電式并聯(lián)混合動力汽車
1.3.3 插電式混聯(lián)混合動力汽車
1.4 插電式混合動力汽車的控制策略分類
1.4.1 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略
1.4.2 瞬時優(yōu)化控制策略
1.4.3 全局優(yōu)化控制策略
1.4.4 智能控制策略
1.4.5 基于模型預測控制的控制策略
1.5 論文的主要研究內(nèi)容及研究思路
第二章 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配和建模
2.1 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 插電式混合動力汽車的整車基本參數(shù)及性能指標
2.3 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配
2.3.1 發(fā)動機選型和參數(shù)匹配
2.3.2 電機選型和參數(shù)匹配
2.3.3 蓄電池選型和參數(shù)匹配
2.3.4 傳動系選型和參數(shù)匹配
2.4 插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)建模
2.4.1 發(fā)動機模型
2.4.2 電機模型
2.4.3 蓄電池模型
2.4.4 整車縱向動力學模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略研究
3.1 插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)的工作模式分析
3.2 基于規(guī)則的邏輯門限控制策略設計
3.2.1 門限參數(shù)選擇
3.2.2 控制規(guī)則建立
3.2.3 控制策略模型建立
3.3 發(fā)動機最優(yōu)工作曲線確定
3.3.1 發(fā)動機等燃油消耗曲線及等功率曲線確定
3.3.2 發(fā)動機最優(yōu)工作點確定
3.3.3 發(fā)動機最優(yōu)工作曲線確定
3.4 仿真結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于動態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化控制策略研究
4.1 動態(tài)規(guī)劃原理
4.2 控制策略描述
4.2.1 狀態(tài)變量
4.2.2 控制變量
4.2.3 目標函數(shù)
4.2.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程
4.3 控制策略的實現(xiàn)
4.3.1 狀態(tài)變量和控制變量的離散化
4.3.2 邊界約束條件
4.3.3 動態(tài)規(guī)劃算法的求解流程
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于模型預測控制的控制策略研究
5.1 模型預測控制原理
5.2 基于模型預測控制的控制策略
5.2.1 基于模型預測控制的控制策略設計
5.2.2 基于動態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化求解
5.3 基于馬爾科夫模型的預測
5.3.1 馬爾科夫模型原理
5.3.2 UDDS工況的馬爾科夫性驗證
5.3.3 基于馬爾科夫模型的預測
5.3.4 預測效果改善
5.3.5 對比分析
5.4 仿真結(jié)果及分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 論文創(chuàng)新點
6.3 未來展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況
本文編號:3797474
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