本文關(guān)鍵詞：混合動力汽車計及電池壽命的能量管理優(yōu)化控制策略研究

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【摘要】：因其自身在能源節(jié)約和減少環(huán)境污染兩方面的優(yōu)勢,混合動力汽車在全球范圍內(nèi)越來越受到廣大消費者的青睞,而發(fā)揮節(jié)能減排優(yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)之一是汽車電控單元中設(shè)計的能量管理策略。針對混合動力汽車能量管理優(yōu)化控制策略的實時應(yīng)用性及提高混合動力汽車整車經(jīng)濟性問題,本文考慮到未來行駛路況信息的不可知性、實際運行中能量管理策略不應(yīng)依賴于固定工況性、動力電池頻繁充放電導致其壽命的不可逆消耗等情況,研究了通勤混合動力汽車計及電池壽命的能量管理優(yōu)化控制策略,主要研究內(nèi)容如下:首先,建立用于通勤混合動力汽車能量管理控制的交通信息模型。考慮通勤車行駛路線幾乎固定,將相對路程的平均車速的統(tǒng)計特性用來描述其行駛路線的交通信息,并以相同統(tǒng)計特性為依據(jù)將整段行駛路程劃分為幾個片段,對每個片段利用概率論中極大似然法建立用于優(yōu)化控制的交通信息模型。其次,利用建立的交通信息隨機模型,將通勤混合動力汽車能量管理問題轉(zhuǎn)化為隨機最優(yōu)控制問題,并采用考慮實際物理約束條件的改進的隨機動態(tài)規(guī)劃策略迭代算法,求解隨機最優(yōu)控制問題,設(shè)計一種考慮交通信息的等效油耗平均意義下最小的能量管理策略。再次,在設(shè)計的利用交通信息的等效油耗平均意義最小的能量管理策略基礎(chǔ)上,考慮電池壽命對整車經(jīng)濟性的影響,利用曲面擬合方法得到一個可用于優(yōu)化控制設(shè)計的電池壽命衰減模型,并形成考慮電池壽命衰減的混合動力汽車的能量管理優(yōu)化控制問題。將能量消耗最小和電池壽命衰減最小為目標的多目標隨機優(yōu)化問題,利用價錢為表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)化成一個單目標優(yōu)化問題,再利用改進的隨機動態(tài)規(guī)劃策略迭代算法得到一種計及電池壽命的通勤插電式混合動力汽車的能量管理策略。最后,在MATLAB/Simulink平臺下利用實際汽車各部件相關(guān)數(shù)據(jù)搭建仿真模型,并在所建立仿真模型下對所設(shè)計的能量管理優(yōu)化控制算法進行仿真驗證。
【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 能量管理策略 交通信息 電池壽命 隨機動態(tài)規(guī)劃
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 混合動力汽車能量管理優(yōu)化策略研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 計及電池壽命的能量管理優(yōu)化策略研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題研究內(nèi)容17-19
• 第2章 用于能量管理策略的模型建立19-39
• 2.1 用于能量管理優(yōu)化的交通信息模型19-27
• 2.1.1 歷史車速信息分析19-25
• 2.1.2 用于能量管理策略的交通信息模型建立25-27
• 2.2 電池壽命模型27-33
• 2.2.1 電池建模28-29
• 2.2.2 電池壽命建模29-33
• 2.3 混合動力汽車傳動鏈模型33-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 考慮交通信息的混合動力汽車能量優(yōu)化管理39-54
• 3.1 優(yōu)化控制問題的形成39-41
• 3.2 基于策略迭代的能量管理優(yōu)化控制策略設(shè)計41-48
• 3.2.1 策略迭代算法介紹41-44
• 3.2.2 能量管理優(yōu)化控制策略設(shè)計44-48
• 3.3 仿真分析48-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 計及電池壽命的混合動力汽車能量優(yōu)化管理54-66
• 4.1 優(yōu)化控制問題的形成55-57
• 4.2 計及電池壽命的能量管理優(yōu)化控制策略設(shè)計57-60
• 4.3 仿真分析60-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-74
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75

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本文編號：613147