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混合动力电动汽车总成参数匹配与控制策略研究

作　者: 万佳
导　师: 黄菊花
学　校: 南昌大学
专　业: 机械电子工程
关键词: HEV 仿真建模总成参数匹配模糊控制策略
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

混和动力汽车采用内燃机和电动机作为动力源,其燃油消耗和排放都比传统汽车低,并能满足日益严格的汽车尾气排放标准。从整车效率、动力性能、续驶里程和城市运行工况等多方面综合考虑,并联式混合动力电动汽车为首选方案。混合动力汽车动力总成参数匹配技术是混合动力汽车的核心技术之一,而一个良好的控制策略则是保证低油耗、低排放的关键。本文在如下几方面做了详细的研究工作:1、详细地论述混合动力系统的基本结构、工作原理及优缺点;对混合动力电动汽车的动力系统的设计进行分析,并确定混和动力电动汽车模型以及工作模式;2、对并联混合动力汽车动力及传动系统各主要部件的性能进行分析并选型;通过MATLAB/SIMULINK建立整车及各部件的仿真模型;3、在确定功率需求的基础上确定混和动力电动汽车动力总成的初步匹配方.案,确定满足排放标准同时具有较好动力性和燃油经济性,通过典型道路循环工况进行仿真试验,初步验证研究参数匹配的合理性;4、针对原有的控制器导致电池荷电状态(SOC)下降过快的问题,对Advisor控制模块进行二次开发,运用模糊控制规则,引入三参量控制,以达到校正蓄电池荷电状态值(SOC)和优化排放的目的,使尾气排放降到最小的同时保证了优良的动力性以及燃油经济性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章绪论  8-16
  1.1 研究背景与课题来源  8-10
  1.2 国内外混合动力电动汽车研究概况  10-13
    1.2.1 我国混合动力电动汽车研究概况  11-12
    1.2.2 国外混合动力电动汽车研究概况  12-13
  1.3 论文的研究意义和研究内容  13-16
    1.3.1 论文的研究意义  13-15
    1.3.2 论文的研究内容  15-16
第2章混合动力汽车驱动系统的分析与动力匹配装置  16-25
  2.1 引言  16
  2.2 混合动力汽车动力系统基本结构和工作原理  16-22
    2.2.1 串联式混合动力汽车  16-18
    2.2.2 并联式混合动力汽车  18-20
    2.2.3 混联式混合动力汽车  20-22
  2.3 并联式混合动力电动汽车的驱动方式  22-23
  2.4 本章小结  23-25
第3章并联混合动力系统动力总成选型和参数设计  25-40
  3.1 引言  25
  3.2 并联式混合动力汽车动力匹配总成选型  25-32
    3.2.1 混合动力电动汽车用发动机选型  25-26
    3.2.2 混合动力电动汽车用电动机选型  26-30
    3.2.3 混合动力电动汽车用储能元件选型  30-31
    3.2.4 混合动力电动汽车用传动系统选型  31-32
  3.3 并联式混合动力汽车混合度设计  32-34
    3.3.1 混合度的类型  32-33
    3.3.2 混合度的定义  33-34
  3.4 并联式混合动力汽车动力系统的参数匹配与性能指标  34-39
    3.4.1 整车参数与性能指标  34-35
    3.4.2 发动机功率设计  35-36
    3.4.3 电机参数设计计算  36-37
    3.4.4 电池参数设计计算  37-38
    3.4.5 传动比的选择  38-39
  3.5 本章小结  39-40
第4章混合动力汽车动力总成参数匹配与性能仿真研究  40-74
  4.1 引言  40
  4.2 整车模型的建模思想与仿真基础  40-43
    4.2.1 混合动力汽车建模思想  40-41
    4.2.2 混合动力汽车仿真技术  41-42
    4.2.3 电动汽车仿真软件ADVISOR2002简介  42-43
  4.3 部件模型的建立  43-59
    4.3.1 控制模块  44-46
    4.3.2 整车模型  46-50
    4.3.3 发动机模型  50-54
    4.3.4 电机模型  54-56
    4.3.5 电池模型  56-59
  4.4 混合动力汽车动力总成参数的确定  59-67
    4.4.1 部件参数匹配  59-61
    4.4.2 部件参数优化  61-67
  4.5 混合动力系统整车性能的仿真分析  67-73
    4.5.1 UDDS循环工况的介绍  67
    4.5.2 基于UDDS循环工况的仿真结果  67-70
    4.5.3 动力性分析  70-71
    4.5.4 经济性能分析  71-73
  4.6 本章小结  73-74
第5章混合动力汽车控制策略研究  74-93
  5.1 引言  74
  5.2 混合动力汽车控制策略概述  74-78
    5.2.1 串联式混合动力电动汽车控制方法  75-76
    5.2.2 并联式混合动力电动汽车控制方法  76-78
  5.3 模糊控制理论  78-80
    5.3.1 模糊控制理论以及特点  78-79
    5.3.2 模糊控制器的工作原理  79-80
  5.4 基于SOC模糊二次校正的混合动力汽车控制策略研究  80-86
    5.4.1 模糊优化控制策略设计  81
    5.4.2 输入输出和隶属度函数  81-83
    5.4.3 SOC模糊二次校正控制器的设计  83-85
    5.4.4 SOC模糊逻辑控制策略的实现  85-86
  5.5 不同工况下模糊控制策略分析  86-92
    5.5.1 动力性分析  90-91
    5.5.2 经济性分析  91-92
  5.6 本章小节  92-93
第6章总结与展望  93-96
  6.1 总结  93-94
  6.2 创新点  94
  6.3 展望  94-96
致谢  96-97
参考文献  97-99

混合动力电动汽车总成参数匹配与控制策略研究

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