超級電容儲能電動汽車再生制動系統(tǒng)建模與控制研究.pdf

1、汽車發(fā)展歷史悠久，作為一種現(xiàn)代化的交通工具，保有量持續(xù)高速增長，帶來了環(huán)境污染、能源危機等各種問題。新能源汽車具有清潔無污染、能量轉換效率高等優(yōu)點，發(fā)展新能源汽車是實現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在市區(qū)工況下，汽車的大部分驅動能量在制動過程中損失，再生制動能量回收系統(tǒng)可以有效地將這些能量回收起來，提高新能源汽車的續(xù)駛里程和能耗經(jīng)濟性。車輛的能耗經(jīng)濟性與整車參數(shù)配置、動力系統(tǒng)性能匹配、行駛工況、能量回收利用率等因素有關，提高再生制動能量

2、回收率對提高能耗經(jīng)濟性和車輛的續(xù)駛里程至關重要。再生制動能量回收是一個復雜的過程，涉及的因素和環(huán)節(jié)較多，不同的行駛工況和整車參數(shù)配置，制動能量回收的效果會有較大差異。
　　本文以超級電容蓄能的再生制動系統(tǒng)作為研究對象，開展了以下幾個方面的研究工作:
　　首先在分析了系統(tǒng)各主要部件工作特性的基礎上，建立再生制動系統(tǒng)的數(shù)學模型，并對再生制動系統(tǒng)不同工作狀態(tài)下的數(shù)學模型做了詳細的分析，得到了車速、制動電流等相關參數(shù)的數(shù)學關系表達式

3、。
　　然后搭建了再生制動能量回收系統(tǒng)的仿真模型。從制動過程中的能量傳遞路徑入手，研究了傳動裝置、電機、整流器、DC-DC、蓄能裝置等在能量回收過程中的能耗。介紹了再生制動實驗臺架的原理和結構，進行了再生制動試驗，將模型仿真結果與實驗進行對比，結果表明所建立的再生制動系統(tǒng)模型正確可靠。
　　最后，在考慮制動穩(wěn)定性和法規(guī)要求的基礎上，設計了系統(tǒng)的制動力分配策略。讓制動力矩隨行駛條件的改變而變化，這樣使超級電容的充電功率在每個時

4、刻都是當時條件下能取得的最大充電功率。為了解決常規(guī)PID控制器自適應能力差、性能欠佳等問題，采用了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡辨識PID控制算法，控制電機電樞電流。在NEDC循環(huán)工況進行了仿真測試，分析了車速和制動減速度等對回收率的影響，以及不同制動力分配下電機制動減速度和制動系統(tǒng)制動減速度的分布情況。在UDDS循環(huán)工況下分析了滾動阻力和空氣阻力對能量回收系統(tǒng)的影響，并將UDDS循環(huán)工況下的能量回收效果與NEDC循環(huán)工況的對比，得出汽車的行駛工況是影