在環(huán)境污染和能源匱乏的背景下,混合動力汽車由于（Hybrid Electric Vehicle,HEV）節(jié)能減排且技術(shù)相對成熟的優(yōu)點,因此近年來在全球汽車行業(yè)中發(fā)展迅速。能量管理策略在滿足混合動力汽車行駛需求功率的前提下,通過對動力源功率或轉(zhuǎn)矩進(jìn)行優(yōu)化分配,以降低整車的燃油消耗,是提升HEV燃油經(jīng)濟性的核心技術(shù)。其中并聯(lián)HEV的能量管理問題涉及對擋位的優(yōu)化控制,需要同時兼顧燃油經(jīng)濟性和駕駛舒適性,對控制策略的計算要求較高,算法的設(shè)計難度增加。為此,針對并聯(lián)HEV開發(fā)高效、實時優(yōu)化性強的控制策略至關(guān)重要。本文以并聯(lián)HEV為研究對象,通過將等效燃油消耗最小策略（Equivalent consumption minimum strategy,ECMS）應(yīng)用到模型預(yù)測控制（Model predictive control,MPC）框架中,并融合車速預(yù)測信息,從而形成一種高效且適應(yīng)性強的MPC能量管理策略,實現(xiàn)對并聯(lián)HEV轉(zhuǎn)矩和擋位的同時優(yōu)化分配控制。具體研究工作如下:首先,針對并聯(lián)HEV系統(tǒng)的各部件進(jìn)行建模,采用擬合試驗數(shù)據(jù)的方法分別構(gòu)建發(fā)動機與電機的連續(xù)函數(shù)模型,基于內(nèi)阻模型構(gòu)建電池等效電路... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于規(guī)則的控制策略
        1.2.2 基于瞬時優(yōu)化的控制策略
        1.2.3 基于全局優(yōu)化的控制策略
        1.2.4 基于MPC的能量管理策略
    1.3 課題主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 并聯(lián)混合動力汽車的建模
    2.1 發(fā)動機模型
    2.2 電機模型
    2.3 電池模型
    2.4 傳動系統(tǒng)模型
    2.5 車輛縱向動力學(xué)模型
    2.6 本章小結(jié)
3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車速預(yù)測模型
    3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理
        3.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練流程
    3.2 車速預(yù)測模型的構(gòu)建
        3.2.1 車速預(yù)測模型的參數(shù)選擇
        3.2.2 車速預(yù)測模型的訓(xùn)練
        3.2.3 車速預(yù)測模型的驗證
        3.2.4 車速預(yù)測模型的參數(shù)確定
        3.2.5 車速預(yù)測模型的應(yīng)用
    3.3 本章小結(jié)
4 基于等效燃油消耗最小的模型預(yù)測能量管理策略研究
    4.1 基于DP的能量管理策略
        4.1.1 DP算法的原理
        4.1.2 DP在混合動力汽車控制策略中的應(yīng)用
    4.2 基于MPC的能量管理策略
        4.2.1 MPC算法的原理
        4.2.2 MPC在混合動力汽車控制策略中的應(yīng)用
    4.3 DP在MPC能量管理策略中的應(yīng)用
    4.4 ECMS在MPC能量管理策略中的應(yīng)用
        4.4.1 優(yōu)化問題及目標(biāo)函數(shù)的確定
        4.4.2 擋位選擇與轉(zhuǎn)矩分配的解析方法
        4.4.3 等效因子的自適應(yīng)規(guī)律
    4.5 仿真結(jié)果及有效性驗證
        4.5.1 在標(biāo)準(zhǔn)工況下的優(yōu)化結(jié)果
        4.5.2 在預(yù)測工況下的優(yōu)化結(jié)果
    4.6 ECMS-MPC控制策略的參數(shù)敏感性分析
        4.6.1 EF的敏感性分析
        4.6.2 換擋系數(shù)的敏感性分析
        4.6.3 自適應(yīng)規(guī)律的敏感性分析
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]從零起步到智能網(wǎng)聯(lián):新中國70年汽車產(chǎn)業(yè)政策回顧與展望[J]. 劉文強,欒群,王星.  經(jīng)濟縱橫. 2019(10)
[2]混合動力汽車模型預(yù)測能量管理研究現(xiàn)狀與展望[J]. 張風(fēng)奇,胡曉松,許康輝,唐小林,崔亞輝.  機械工程學(xué)報. 2019(10)
[3]智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下的混合動力汽車分層能量管理[J]. 錢立軍,邱利宏,司遠(yuǎn),王金波.  汽車工程. 2017(06)
[4]插電式混合動力汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 蘇嶺,曾育平,秦大同.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[5]基于V2X的混合動力汽車分層能量管理及優(yōu)化[J]. 錢立軍,邱利宏,林如寧,辛付龍.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(19)
[6]基于模型預(yù)測控制的混合動力汽車能量管理策略研究綜述[J]. 崔高健,鐘博浩.  時代汽車. 2016(08)
[7]基于道路坡度信息的插電式混合動力汽車能量管理策略[J]. 劉永剛,盧立來,解慶波,秦大同,雷貞貞.  工程科學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[8]基于動態(tài)規(guī)劃不同優(yōu)化目標(biāo)的HEV轉(zhuǎn)矩分配策略對比研究[J]. 杜常清,甘雯雯,張佩.  計算機應(yīng)用研究. 2017(05)
[9]插電式混合動力汽車控制策略的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 莊偉超,丁洋,邱立琦,王良模,鄒小俊,郭福祥.  機械設(shè)計與制造工程. 2016(06)
[10]基于馬爾可夫鏈的混合動力汽車行駛工況預(yù)測研究[J]. 張昕,王松濤,張欣,田毅.  汽車工程. 2014(10)

博士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下并聯(lián)混合動力客車控制策略優(yōu)化研究[D]. 張風(fēng)奇.北京理工大學(xué) 2016
[2]混合動力汽車控制系統(tǒng)與能量管理策略研究[D]. 李衛(wèi)民.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于ECMS的混合動力汽車能量控制策略研究[D]. 劉文川.東北林業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于模型預(yù)測的混聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略研究[D]. 石小峰.重慶大學(xué) 2018
[3]基于模型預(yù)測控制的HEV能量管理策略的研究[D]. 孫延秋.大連理工大學(xué) 2017
[4]基于模型預(yù)測控制的插電式混合動力客車能量管理策略研究[D]. 張潔麗.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于動態(tài)規(guī)劃的Plug-in混合動力汽車能量管理策略優(yōu)化研究[D]. 王慧璇.山東大學(xué) 2012



本文編號：2922654