并聯(lián)混合動力客車能量管理優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、在全球能源和環(huán)境問題日益加劇的背景下，混合動力汽車（HEV）作為可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少排放量的一種先進(jìn)汽車得到了廣泛關(guān)注，而這一新興技術(shù)同時也促進(jìn)了適用于所有類型車輛能量管理策略的發(fā)展。優(yōu)秀的能量管理控制策略可以在滿足整車動力性能指標(biāo)的前提下，最優(yōu)地分配系統(tǒng)各部件間的能量以獲得車輛最佳性能。本文以并聯(lián)式混合動力客車為研究對象，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，基于ADVISOR軟件建立混合動力汽車仿真平臺，對文中所用混合動力驅(qū)動系統(tǒng)

2、關(guān)鍵部件進(jìn)行動力總成參數(shù)匹配，在對汽車行駛動力學(xué)模型、發(fā)動機(jī)模型、電機(jī)模型以及蓄電池的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上采用試驗建模與理論建模相結(jié)合的方法，完成系統(tǒng)傳動系關(guān)鍵部件與整車模型的構(gòu)建，為后續(xù)整車控制策略的設(shè)計和車輛性能仿真分析提供了良好的平臺。
　　其次，從整車能量管理策略中的瞬時優(yōu)化算法出發(fā)，提出基于最小等效燃油消耗的瞬時優(yōu)化轉(zhuǎn)矩分配控制策略。通過引入系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)電池充放電等效因子對電池電能等效燃油消耗進(jìn)行計算，并與發(fā)動機(jī)

3、實際油耗相結(jié)合構(gòu)建基于ECMS的瞬時優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。仿真結(jié)果表明該控制算法能夠在實現(xiàn)發(fā)動機(jī)和電機(jī)最優(yōu)能量分配的同時有效地維持電池電量的平衡，為基于工況識別的自適應(yīng)控制策略的設(shè)計提供了良好的理論基礎(chǔ)和試驗條件。
　　然后，針對目前典型工況與實際道路工況不一致導(dǎo)致混合動力客車行駛工況適應(yīng)性差的問題，設(shè)計一種基于工況識別的自適應(yīng)控制策略?；谡n題組自主研發(fā)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建符合本地實際行駛道路特征的典型工況;采用模糊識別算法對道路工況

4、進(jìn)行在線識別，調(diào)用并實時更新與車輛當(dāng)前行駛工況相對應(yīng)的最優(yōu)控制參數(shù)用于實時優(yōu)化發(fā)動機(jī)和電機(jī)的功率分配。仿真試驗結(jié)果表明該控制策略提高了混合動力客車工況適應(yīng)匹配性、減小了在線實時計算量，同時又能充分發(fā)揮自適應(yīng)控制策略的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　最后，提出了基于動態(tài)規(guī)劃算法的全局優(yōu)化控制策略，對本文所研究的并聯(lián)式混合動力客車進(jìn)行性能全局優(yōu)化，其仿真結(jié)果為混合動力系統(tǒng)的理論最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和動力輸出最優(yōu)控制序列。通過對比分析美國UD