本文關鍵詞：插電式混合動力校車控制策略硬件在環仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發布。

《北京理工大學》 2015年

插電式混合動力校車控制策略硬件在環仿真研究

范皓  

【摘要】：插電式混合動力汽車兼具純電動汽車和混合動力汽車的特點,既可以在純電動模式下運行,節能環保零排放,也可以在普通混合動力模式下運行,滿足人們的長途行駛需求,因而具有很好的應用前景。本文制定了一種基于規則的能量管理控制策略,并搭建模型對此策略進行了離線仿真,搭建硬件在環仿真平臺對刷寫了控制策略的控制器進行硬件在環仿真。本文的主要研究內容有:插電式混合動力校車動力結構選型及其匹配。動力結構選型及匹配是整車動力性的保障和經濟性的基礎,本文選型考慮了成本及動力性能潛力等方面,并通過最高車速和爬坡性能兩個指標進行初步匹配,通過加速性能指標校驗。在純電動模式時0-50km/h加速時間少于15s,在混合動力模式下少于20s,均小于22s的設計要求。驗證了匹配可以滿足校車動力性能指標。制定了基于規則的能量管理控制策略。能量管理控制策略是插電式混合動力汽車實現經濟性良好表現的基礎,依據能量管理控制策略制定的四個原則,制定了純電動(EV,electric vehicle)模式、電量消耗(CD,charge-depletion)模式和電量維持(CS,charge-sustaining)模式三種能量消耗模式構成的能量管理控制策略,三種模式依次對應動力電池由高到低的電量階段。并且將CD模式與CS模式之間的切換設定為可逆切換。當電池電量由于發動機發電而回升至一定水平時,可以實現由CS模式向CD模式的切換,變相延長了車輛在行駛過程中CD模式的時間,與全局最優理論所得結果相契合,有利于進一步提升了車輛燃油經濟性。基于MATLAB/Simulink,完成了插電式混合動力校車整車及整車能量管理控制策略建模。通過構建整車模型中各動力部件模型、動力電池和駕駛員模型等以及能量管理控制策略模型,在離線仿真環境下,通過速度跟隨、功率跟隨和電池荷電狀態水平(So C,State of Charge)變化曲線等仿真結果,驗證了所制定控制策略的有效性與合理性,所制定控制策略在動力性方面達到設計要求,能夠很好地跟隨中國典型城市道路工況;在經濟性方面取得了良好表現,19個循環工況下85%電量為起點的油耗和電耗分別為15.3L和10.7 kW?h,并且車輛能量消耗模式可以實現CD和CS階段的可逆切換,延長了CD階段時間。完成了集成CAN總線通訊功能的CANoeSimulink聯合仿真。通過將整車動力系統模型拆分為CAN總線上的節點模型,仿真CAN總線環境下控制策略的運行情況,驗證了總線負載合理,為27.17%,信號發送和接收時間滿足整車控制器的開發要求,控制策略功能實現正常,其仿真結果與Simulink離線仿真結果相關系數達0.98。完成了基于Moto Tron的整車控制器開發。將控制策略嵌至Moto Hawk工程文件并通過自動代碼生成技術生成代碼,再由上位機Moto Tune將生成代碼刷寫至控制器,并利用上位機Moto Tune對控制器進行在線監測和標定。開發了集CAN總線仿真與監控標定于一體的硬件在環仿真平臺。基于“V”循環控制系統開發流程,結合從“虛擬—現實”的開發步驟,逐步驗證所開發控制器的功能。硬件在環仿真結果表明,所開發控制器能夠實現控制功能,速度跟隨、功率跟隨、模式切換和各動力部件轉矩等幾個仿真結果與控制策略預期相符,也與模型在環的仿真結果相符,表明所開發的插電式混合動力校車控制器具有較好的穩健性和可靠性。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U469.7
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 申彩英;夏超英;;基于改進型動態規劃算法的串聯混合動力汽車控制策略[J];控制理論與應用;2011年03期

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 申彩英;串聯混合動力汽車能量優化管理策略研究[D];天津大學;2010年

2 劉樂;串聯混合動力汽車建模與能源管理系統控制策略研究[D];吉林大學;2011年

3 張博;可外接充電混合動力汽車能量管理策略研究[D];吉林大學;2009年

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 申彩英;胥帆;李剛;;模糊C均值BP神經網絡算法及其應用[J];中國農機化學報;2014年04期

2 申彩英;胥帆;李剛;;一種新型串聯混合動力汽車能量管理策略[J];中國農機化學報;2014年05期

3 楊東徽;李軍;;淺析混合動力汽車控制策略[J];汽車工業研究;2015年08期

4 申彩英;全奎松;胥帆;李孟柯;李剛;;基于遺傳算法的增程式電動汽車控制策略[J];中國農機化學報;2015年05期

5 趙韓;吳迪;;ISG混合動力汽車模型預測控制策略研究[J];合肥工業大學學報(自然科學版);2014年01期

6 夏超英;張聰;;基于二次型性能指標的混合動力汽車實時優化控制[J];控制理論與應用;2014年05期

7 申永鵬;王耀南;孟步敏;;電動汽車增程器燃油效率優化控制[J];控制理論與應用;2014年06期

8 申彩英;高韜;;基于猴群算法的混合動力汽車能量管理策略[J];計算機工程與應用;2014年14期

9 余岳;粟梅;孫堯;董密;;基于模糊去約束法的V2M系統運行優化[J];湖南大學學報(自然科學版);2014年10期

10 于麗敏;熊會元;宗志堅;張慶;;基于動態規劃的電動汽車加速過程優化控制[J];華南理工大學學報(自然科學版);2014年08期

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 方樹平;周志立;徐立友;;串聯式混合動力拖拉機能量管理策略研究[A];第十一屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集[C];2014年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 昝小舒;開關磁阻起動/發電系統控制策略及實驗研究[D];中國礦業大學;2011年

2 王靖然;輸電網優化規劃策略與安全價值評估[D];天津大學;2011年

3 林歆悠;混聯式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究[D];重慶大學;2011年

4 馮代偉;串聯型液壓混合動力汽車的能量管理策略研究[D];電子科技大學;2012年

5 唐先智;混合動力客車控制策略優化[D];吉林大學;2013年

6 吳迪;ISG混合動力汽車能量優化管理策略研究[D];合肥工業大學;2013年

7 郭海龍;基于行駛狀況識別的混聯式HEV多模式能量控制策略研究[D];華南理工大學;2013年

8 嚴英;純電動公交客車加速踏板駕駛特性輔助優化策略研究[D];天津大學;2012年

9 周楠;多醇燃料混合動力車輛控制算法研究[D];吉林大學;2014年

10 孫強;應用于壓縮式環衛車的單軸并聯式混合動力總成匹配技術研究[D];山東大學;2014年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 趙旭光;串聯式混合動力汽車APU系統速度和功率跟蹤控制[D];燕山大學;2012年

2 李俊杰;單軸并聯混合動力汽車建模與能量分配優化仿真研究[D];吉林大學;2012年

3 張巖;面向混合動力汽車能量管理策略的汽車運行工況多尺度預測方法[D];吉林大學;2013年

4 周文濱;并聯混合動力汽車能量控制策略研究[D];吉林大學;2013年

5 胡貴華;燃料電池混合動力機車建模及優化控制[D];西南交通大學;2013年

6 肖仁鑫;插電式混合動力汽車能量管理優化及輔助動力單元控制研究[D];昆明理工大學;2013年

7 葉盼;基于DP動態規劃的ISG型行星耦合混合動力汽車模糊控制能量管理策略研究[D];重慶大學;2013年

8 井巖;增程式電動車發動機轉速控制方法的研究[D];哈爾濱工業大學;2012年

9 王倫珍;混合動力掃路車動力系統設計與控制策略研究[D];合肥工業大學;2013年

10 魯登科;并聯式混合動力電動汽車能量管理系統控制策略的研究[D];哈爾濱理工大學;2013年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 余曉江,何洪文,孫逢春;混合動力電動大客車的技術現狀[J];車輛與動力技術;2002年04期

2 何洪文,祝嘉光,李劍;混合動力電動汽車技術發展與現狀[J];車輛與動力技術;2004年02期

3 孫逢春,楊為琛,張承寧;BJD6100-EV型電動公交車直流驅動系統研究[J];北京理工大學學報;2002年01期

4 肖攀;陳廣偉;鄧楚南;;電動汽車的電池技術研究[J];北京汽車;2005年06期

5 陳曉東 ,高世杰;混合動力汽車發展所面臨的挑戰[J];汽車工業研究;2001年06期

6 張衛青;;混合動力汽車的發展現狀及其關鍵技術[J];重慶工學院學報;2006年05期

7 段巖波,張武高,黃震;混合動力電動汽車技術分析[J];柴油機;2003年01期

8 王大志,王建輝,顧樹生;基于FNN自適應控制的HEV控制策略[J];東北大學學報;2003年06期

9 阿布里提.阿布都拉,清水健一;電動汽車的發展現狀和開發動向[J];電工電能新技術;2001年01期

10 宋凌鋒;程樹康;;電動車電驅動技術綜述[J];電工技術;1999年04期

中國博士學位論文全文數據庫 前5條

1 李衛東;混雜動態系統的分析與控制[D];浙江大學;2003年

2 劉明輝;混合動力客車整車控制策略及總成參數匹配研究[D];吉林大學;2005年

3 曹珊;基于CAN總線的混合動力汽車輔助動力單元系統與控制策略研究[D];吉林大學;2007年

4 嚴運兵;并聯混合動力電動汽車的動態控制研究[D];武漢理工大學;2008年

5 吳劍;并聯式混合動力汽車能量管理策略優化研究[D];山東大學;2008年

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 黃偉;巫茜;;液壓AGC系統的智能融合控制策略(英文)[J];機床與液壓;2012年12期

2 張有森,胡學亮,姚力群;城市昆蟲的群落特點及控制策略[J];白蟻科技;2000年02期

3 牛秦玉,方宗德,楊劍;電動型自動變速器AMT控制策略[J];機械與電子;2005年03期

4 劉栩;冀捐灶;牛剛;;DC/DC變換器預測模糊PID控制策略與實現[J];電源技術;2009年12期

5 楊光;張建民;;基于PID控制策略的單自由度AMB設計與仿真[J];黑龍江科技信息;2013年20期

6 李瑩;;混合動力汽車結構分析及控制策略研究[J];山西青年;2013年06期

7 白婷;;燃料電池電動汽車控制策略的仿真研究[J];汽車零部件;2013年04期

8 費敏銳,姜寶之,閻秀蘭;小型分散系統中并發通信的控制策略及分析[J];儀器儀表學報;1993年03期

9 熊安勝;;并聯混合動力汽車控制策略[J];湖南農機;2014年05期

10 張君鴻;梁海波;;混合動力控制策略對排放影響的試驗研究[J];車用發動機;2008年05期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 陳瑞;陳紅;;控制策略的跨文化分析[A];第十一屆全國心理學學術會議論文摘要集[C];2007年

2 楊曉東;;攀鋼光整機延伸率模式的控制策略[A];冶金企業自動化、信息化與創新——全國冶金自動化信息網建網30周年論文集[C];2007年

3 胡曉陽;龔傳利;;碗米坡水電廠AGC控制策略改進[A];中國水力發電工程學會信息化專委會2009年學術交流會論文集[C];2009年

4 敖朝華;汪月昆;;基于I-Fuzzy-Smith算法的融合控制策略仿真[A];中國運籌學會模糊信息與模糊工程分會第五屆學術年會論文集[C];2010年

5 張慶新;張紅梅;王鳳翔;;一種新型直線驅動器的數學模型及控制策略[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

6 周京華;張輝;章小衛;陳亞愛;;電網電壓不平衡時MMC-HVDC的控制策略[A];中國計量協會冶金分會2013年會論文集[C];2013年

7 陳雪龍;盧丹;董恩超;;非常規突發事件演化的能量運動模型及控制策略研究[A];中國系統工程學會第十八屆學術年會論文集——A11系統工程方法在公共衛生、突發事件應急管理方面的研究[C];2014年

8 呂敬;張建文;蔡旭;;基于環流前饋補償的多變流器并聯環流控制策略[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學術年會論文集[C];2013年

9 常康;宋曉芳;薛峰;周玲;;計及風電影響的安全穩定控制技術研究[A];2013年中國電機工程學會年會論文集[C];2013年

10 黃聲華;萬山明;陳驍;龐珽;;雙機械端口電機及其擴展問題研究[A];第十五屆中國小電機技術研討會論文摘要集[C];2010年

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 王建忠;商用車機械式自動變速器控制策略關鍵技術研究[D];吉林大學;2014年

2 陳貞豐;幾類不確定非線性系統的穩定性與控制研究[D];廣東工業大學;2013年

3 韓守亮;電動汽車驅動用模塊化級聯電機系統的研究[D];哈爾濱工業大學;2015年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 范皓;插電式混合動力校車控制策略硬件在環仿真研究[D];北京理工大學;2015年

2 熊佳;瀝青路面質量控制策略的分析研究[D];長沙理工大學;2010年

3 周璇;沖突控制策略的老化研究[D];西北師范大學;2014年

4 崔健;統一電能質量調節器新型控制策略研究[D];天津大學;2007年

5 馬晨琦;混合動力汽車的控制策略研究[D];上海海洋大學;2014年

6 李峰;矢量控制系統中優化PWM控制策略的研究[D];天津大學;2004年

7 余龍;山區路況下直驅型純電動客車控制策略仿真與試驗研究[D];北京理工大學;2015年

8 欒曉芳;2.0TC高壓共軌柴油機EGR控制策略的研究[D];吉林大學;2014年

9 陳自強;永磁直驅式風電變流器控制策略的對比研究[D];湖南大學;2011年

10 曹明軒;插電式混合動力電動汽車的運動過程控制策略研究[D];華南理工大學;2013年

  本文關鍵詞：插電式混合動力校車控制策略硬件在環仿真研究，由筆耕文化傳播整理發布。

本文編號：215984