硕士论文-并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真

重庆交通大学硕士学位论文并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真姓名：张林申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：杜子学;高义民20060408并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真作者：张林学位授予单位：重庆交通大学相似文献(10条)1.学位论文吴伟岸混合动力汽车动力系统参数选择及匹配研究2005本文首先对国内外混合动力汽车的技术发展现状及电动汽车仿真技术进行了论述，考虑到我国混合动力汽车技术的发展趋势，提出了一种适合我国国情的混合动力汽车动力传动系的结构方案。根据QR-HEV的需求分析，确定采用轻度混合的扭矩合成型并联混合动力结构。在此基础上，分析了整车系统的基本运行工况，给出了运行工况的功率流，并制定了比较合理的多能源控制策略。结构方案的完成和控制策略的制定为动力传动系参数选择和合理匹配奠定了基础。　　其次，基于基础性理论分析，在总结相关资料的基础上，提出了混合动力汽车动力系统的参数设计方法，利用此方法对QR-HEV汽车的动力系统参数进行匹配分析。以QR-HEV动力传动系参数的设计为例，在仿真软件ADVISOR2002平台上验证了参数设计方法的合理性。模拟计算结果表明，本文设计的QR-HEV汽车具有与常规汽车相近的动力性能，但对应于UDDS和HWFET循环工况的百公里油耗比常规汽车分别降低了27.2﹪和6.9﹪。　　最后，根据混合动力汽车的工作特点提出了动力传动系参数优化匹配问题，并建立了相应的目标函数和约束方程，然后采用序列二次规划法(SQP)来优化目标函数，求出传动系参数的最优解。2.期刊论文秦大同.舒红.胡建军.胡明辉轻度混合动力汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配研究-机械工程学报2004,40(2)介绍了采用起动机/发电机/电动机一体化技术的ISG(Integratedstarter/generator)型混合动力汽车动力传动系统结构及控制策略,建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型,并进行了计算机仿真.提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法,分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响,为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据.3.学位论文龚慧军混合动力汽车电机控制和动力系统参数匹配研究2009本文选题源于实际科研项目“混合动力电动汽车研究开发”，这是由湖南大学承担的国家科技部“985”课题，由湖南大学、湖南江麓容大车辆传动有限公司和长丰汽车有限公司合作开发一款基于无级变速器(ContinuousVariableTransmission，简称CVT)的混联式混合动力电动汽车。而要深入研究混合动力电动汽车不仅要有扎实的汽车专业技术功底，而且要有很好的电子电气专业技术基础。本文将立足科研项目实际情况结合这两方面探讨HEV电机控制技术和动力系统参数匹配技术。首先，在详细介绍目前应用于HEV的各类电机性能以及发展前景的基础上，结合应用于项目试验样车的各类电机深入探讨其控制策略。接着，在本项目已有动力系统的基础上探讨中度HEV动力系统参数匹配方法，从燃油经济性，排放及整车成本出发重新对现有动力系统参数进行匹配。然后，提出了一种基于SPWM控制交流三相感应电机的全新采样法，并组建控制电路进行试验验证。最后，在系统研究混合动力汽车电机控制技术和动力系统元件参数对整车性能影响的基础上，基于ADVISOR建立动力学模型进行仿真，为下一步研究工作的整车方案设计和控制软件设计提供理论依据。HEV不仅具有纯电动汽车高效率、低排放的优点，而且具有传统内燃机汽车行驶里程长、燃料补充迅捷的优点，技术成熟度相对也较高。因此，HEV已成为当前解决节能、环保问题最为切实可行的方案。随着国家政策的支持力度逐步加大和落实，预计混合动力汽车技术将会在未来的时间里先于其他电动汽车得到迅速发展。4.期刊论文张炳力.徐小东.ZHANGBing-li.XUXiao-dong混合动力汽车动力系统测试平台的研究-农业装备与车辆工程2008,(11)混合动力汽车由于能够有效地实现节能环保,近年来得到了快速的发展.其关键部件混合动力系统总成,在研发过程中需要进行大量反复的试验方能实现多能源系统的优化组合.结合实际混合动力系统测试平台建设,研究了混合动力系统测试平台的功能要求、结构组成、软硬件设计等内容.测试平台上典型试验表明.该测试平台满足设计要求,为混合动力汽车的研发提供了试验保证,对混合动力系统测试平台的构建具有借鉴意义.5.学位论文张玉龙双离合器混合动力汽车动力系统及电控离合器设计研究2008本文在分析了各种混合动力电动汽车动力耦合结构的基础上，为了进一步提高再生制动过程中能量的回收利用率，在依维柯车型的平台上提出了双离合器单轴并联混合动力系统，并对动力系统进行了关键部件的选型计算，提出了与之相适应的能量管理控制策略，重点设计了该动力系统中的电控离合器的结构，制定了电控离合器的结合规律、控制算法并对电控离合器系统进行了仿真。分析了国内外混合动力电动汽车的发展情况，比较了国内外混合动力电动汽车动力耦合器的概况，在此基础上提出了双离合器的动力系统方案，并根据整车的动力性要求对动力系统各部件进行计算，初步提出了动力系统的匹配方案。分析比较了用于混合动力系统整车的能量管理控制策略，然后根据目前的技术状况从实用的角度出发采用了逻辑门限控制策略，并确定了主要的控制参数，提出了相应的控制流程图。利用Advisor对Insight再生制动过程中能量损失情况进行了分析，进一步证明了有必要采用双离合器单轴并联系统，为了降低成本选用已有离合器进行电控改造，对离合器的性能参数和尺寸参数进行了校核，设计了电控离合器的操纵结构，确定了执行机构各部件的参数。最后设计了电控离合器的结合规律，并在Simulink环境下建立了离合器控制系统的模型。制定了模糊PID控制算法，并利用建立的离合器控制系统模型进行了验证，证明了模糊PID控制算法可以很好地完成电控离合器的控制。6.期刊论文插电式混合动力汽车动力系统参数研究-计算机仿真2009,26(10)在研发一款新车的初期,如何设计动力系参数以达到与汽车发动机的合理匹配足设计中一个关键的问题.针对一种新型插电式混合动力汽车(Plug-inHEV,PHEV)的动力系统进行分析研究,综合汽车动力性评价指标和经济件评价指标为目标,提出了用工程分析与仿真校验相结合的方法对传动系统的主要部件进行了选型,确定了发动机、ISG电机、后驱动电机、主减速器、电池的参数,最后利用Matlab\simulink和ADVISOR软件对整车性能进行仿真计算,结果表明所确定的动力系统的参数基本达到了汽车的动力件和经济性的设计要求,为后期的研发工作起到了很好的铺垫作用.7.学位论文董悦航基于AMT的混合动力汽车电动变速驱动单元（E.T.Driver）控制策略研究2008混合动力汽车(HEV，Hybridelectricvehicles)的混合动力系统的集成化研究是目前和未来国内外研究的重点。混合动力汽车的核心是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。如何有效的解决混合动力汽车混合动力系统的集成控制，使整车实现高度集成和配置简单化，通用化是目前研究的关键。经过十多年的发展，混合动力系统已从原有离散结构向一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。集成化混合动力总成系统最能体现HEV系统的最优化思想，同时也是最复杂，形式最多样，研究难度最大的结构，是现在和将来的新的研究重点。其中变速器(箱)与电机一体化(变速系统总成化)研究仍是目前国内外混合动力汽车混合动力系统研究的空缺点。本文首次提出了电动变速驱动单元(ElectricTransmissionDriver，E.T.Driver)的概念，将变速器和永磁同步电机集成为变速驱动集成化混合动力系统。对基于机械自动变速器(Automaticmechanicaltransmission，AMT)的电动变速驱动单元(E.T.Driver)进行了重点研究论述。基于AMT的电动变速驱动单元，永磁同步电机和AMT在输出轴耦合，实现变速、驱动、制动能量回馈等功能。在换档过程中，换档质量，包括冲击度和摩擦功是最重要的考核指标。本文重点对变速驱动单元如何提高混合动力汽车在行驶过程中换档和起步过程中换挡的换档质量、行驶平顺性和乘坐舒适性进行了深入研究。滑磨功和冲击度这两个指标相互制约，因而为了达到综合最优，针对电动变速驱动单元不同工作状况，制定了不同的换档控制策略来达到冲击度和滑磨功协调最优。在E.T.Driver输出驱动扭矩大于或等于行驶阻力扭矩的情况下，由于有E.T.Driver在离合器分离过程中提供驱动扭矩，在换挡过程中确保离合器分离到结合这个过程整车驱动扭矩不中断，因而飞轮有充裕时间调整自身转速来达到与离合器从动盘同步，从而确保飞轮和离合器接合时冲击度和滑磨功都很小。在E.T.Driver输出驱动扭矩小于阻力扭矩时，采用基于最小值原理的换档控制策略对滑摩功和冲击度进行综合最优控制，使滑磨功和冲击度达到综合最优，并得到了以解析式形式表达的系统最优控制函数。E.T.Driver独特的结构和相对应的控制策略相结合，既保证在驱动力不中断的情况下完成换档操作，又能确保换挡质量、行驶的平顺性和乘坐舒适性。此外尤为重要的是，由于E.T.Driver自身独特结构，既可以输出正驱动扭矩又可以提供反向发电扭矩，从而很好的协调换档过程中加权函数Z值的大小，确保换档质量达到最优。作为本项工作的重点之一，本文分别对E.T.Driver系统进行了仿真分析和实车试验。利用大型系统动力学分析软件SIMULATIONX和CRUISE，开发出E.T.Drivet的仿真模型，通过对E.T.Driver换挡过程的仿真分析，为实车试验提供可靠的依据和数据对比。装配E.T.Driver的混合动力大客车道路试验按照国家标准进行，主要考察小油门起步换挡、加速换挡、高档位等高难度工况。最终的仿真和道路试验结果表明，变速驱动单元的特定结构，结合本文提出的E.T.Driver最优扭矩换档控制策略，相比传统AMT，E.T.Driver能够极大的提高换档质量、整车驱动平顺性和乘坐舒适性。本文实施的E.T.Driver最优扭矩控制策略使E.T.Driver换挡过程具有良好的动态特性，对复杂工况和多变环境有自适应能力。变速驱动单元的研究将极大推进混合动力汽车的产业化和混合动力汽车关键技术的进一步发展。8.期刊论文魏跃远.詹文章.林逸.WeiYueyuan.ZhanWenzhang.LinYi燃料电池混合动力汽车动力系统匹配与优化研究-汽车工程2008,30(10)首先,基于中国客车典型循环工况对燃料电池混合动力系统进行匹配计算,确定了电动机、燃料电池发动机和蓄电池的基本参数;然后基于中国客车典型循环工况,建立燃料电池混合动力系统的优化模型,采用序列二次规划算法进行优化,分析了各种参数对整车燃料经济性的影响,包括燃料电池发动机与动力蓄电池之间的功率分配比、SOC的初始值与目标值、变速器传动比及传动比间隔以及主减速比等,为燃料电池混合动力汽车的构型提供指导.9.期刊论文成森.孙业保.耿东.杨为琛.孙逢春串联型混合动力汽车动力系统设计与仿真-车辆与动力技术2003,(4)对串联型混合电动公交车的动力系统进行了设计及部件选型,在分析其工作模式的基础上,确定了发动机发电机辅助动力单元的恒温器控制策略.对该混合动力系统的仿真分析表明,该辅助动力系统的控制策略可行,发动机发电机辅助动力单元在混合电动汽车动力系统功率输出过程中可以起到预期的功率平衡及补充作用.10.学位论文吴华基于上海市道路运行条件的四轮驱动混合动力汽车的仿真研究2004面对日趋严重的资源短缺和由城市机动车引起的环境恶化问题，人们在不断地寻求制造低油耗和低排放的车辆。为了在不牺牲常规汽车的性能、舒适性以及功能的前提下，降低汽车的废气排放，并将汽车的燃油经济性提高30％，在目前的技术条件下，运用发动机作为单一的动力源是不可