本文關(guān)鍵詞：插電式混合動(dòng)力公交車能量?jī)?yōu)化分配策略的研究與應(yīng)用

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【摘要】：整車控制器作為混合動(dòng)力汽車能量管理的核心部件之一,其控制策略的好壞,將直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)功率的分配,對(duì)整車燃油經(jīng)濟(jì)性及駕駛性能產(chǎn)生重要影響。本文分別針對(duì)基于AMT同軸并聯(lián)式與同軸混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的插電式公交車為研究對(duì)象,結(jié)合不同系統(tǒng)構(gòu)型的特點(diǎn),研究其不同動(dòng)力源能量最優(yōu)分配問題。首先,分別以同軸并聯(lián)構(gòu)型的快充插電式氣/電混合動(dòng)力公交車重慶恒通CKZ-6116PHEV和同軸混聯(lián)構(gòu)型的插電式氣/電混合公交車海格KLQ6108GC為研究對(duì)象,研究不同構(gòu)型的系統(tǒng)特性,建立相應(yīng)的面向控制的仿真模型。其次,考慮到城市公交車運(yùn)行線路固定,每天循環(huán)往復(fù)運(yùn)行,具有強(qiáng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的特點(diǎn),提出采用一種基于大量的歷史數(shù)據(jù)的隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法以優(yōu)化同軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量分配,該算法在優(yōu)化過程中可依據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律隨機(jī)產(chǎn)生大量工況,最終的所獲得的優(yōu)化結(jié)果是針對(duì)大量運(yùn)行工況的“平均意義上的最優(yōu)”;另一方面,城市公交車在不同時(shí)段、不同路段的交通狀況及道路狀況復(fù)雜多變,不同駕駛員駕駛習(xí)慣差異巨大,基于大量歷史統(tǒng)計(jì)規(guī)律的隨機(jī)優(yōu)化算法,并不能很好的實(shí)時(shí)反映駕駛員駕駛意圖的變化,因此結(jié)合AMT動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律,在隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一個(gè)可實(shí)時(shí)反映駕駛員駕駛意圖的自適應(yīng)因子,運(yùn)行過程中,根據(jù)駕駛員駕駛意圖,動(dòng)態(tài)調(diào)整AMT換擋點(diǎn),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性駕駛之間的協(xié)調(diào)。最后,針對(duì)基于AMT的同軸混聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)型特點(diǎn),提出兩步法優(yōu)化其能量分配。第一步,將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)視為等效電機(jī),根據(jù)系統(tǒng)不同工作模式下能量分配方式,預(yù)優(yōu)化不同模式下的最優(yōu)分配;第二步,利用隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃優(yōu)化該混聯(lián)系統(tǒng)最優(yōu)的工作模式及發(fā)動(dòng)機(jī)和等效電機(jī)間的最優(yōu)分配,利用該步最優(yōu)結(jié)果查尋第一步預(yù)優(yōu)化的不同工作模式下的最優(yōu)分配,最終實(shí)現(xiàn)混聯(lián)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電機(jī)之間的最優(yōu)分配。最終搭建了xPC硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái),并借助自動(dòng)代碼生成技術(shù)驗(yàn)證了所提方法的實(shí)時(shí)性能。
【關(guān)鍵詞】：插電式混合動(dòng)力公交車 同軸并(混)聯(lián) 能量管理 隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃 歷史工況
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的背景及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 混合動(dòng)力客車研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 整車能量管理策略研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 同軸并（混）聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)分析與建模18-30
• 2.1 同軸并（混）聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)特性分析18-22
• 2.2 PHEB混合動(dòng)力系統(tǒng)建模22-29
• 2.2.1 駕駛員模型22-23
• 2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型23
• 2.2.3 電機(jī)模型23-24
• 2.2.4 動(dòng)力電池模型24-26
• 2.2.5 AMT換擋策略26-27
• 2.2.6 PHEB縱向動(dòng)力學(xué)建模27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 面向應(yīng)用的插電式同軸并聯(lián)混合動(dòng)力公交車隨機(jī)能量管理策略30-46
• 3.1 引言30-31
• 3.2 隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃及優(yōu)化問題的形成31-36
• 3.2.1 隨機(jī)駕駛員需求模型31-33
• 3.2.2 隨機(jī)優(yōu)化問題的形成33-35
• 3.2.3 隨機(jī)優(yōu)化問題的求解35-36
• 3.3 自適應(yīng)換擋因子36-38
• 3.4 仿真分析38-45
• 3.4.1 仿真工況及SDP優(yōu)化結(jié)果38-40
• 3.4.2 坡道和負(fù)載變化對(duì)自適應(yīng)因子的影響40-42
• 3.4.3 與不同控制策略的對(duì)比分析42-45
• 3.4.4 關(guān)于所提算法應(yīng)用性的討論45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 針對(duì)同軸混聯(lián)構(gòu)型的兩步能量?jī)?yōu)化法46-67
• 4.1 引言46-47
• 4.2 第一步：功率分配預(yù)優(yōu)化47-52
• 4.2.1 基本工作模式劃分47-48
• 4.2.2 功率分配預(yù)優(yōu)化48-52
• 4.3 第二步：隨機(jī)優(yōu)化52-57
• 4.3.1 駕駛員需求建模52-53
• 4.3.2 隨機(jī)優(yōu)化問題的形成53-55
• 4.3.3 隨機(jī)優(yōu)化問題的求解55-57
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果與仿真分析57-64
• 4.4.1 第一步的預(yù)優(yōu)化控制策略57-58
• 4.4.2 懲罰因子對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響分析58-60
• 4.4.3 第二步優(yōu)化的控制策略60-61
• 4.4.4 仿真分析61-64
• 4.5 硬件在環(huán)測(cè)試64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75

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