插電式并聯(lián)混合動力汽車模型控制策略研究.pdf

1、混合動力汽車的預(yù)測控制策略利用汽車未來工況信息，實現(xiàn)對發(fā)動機和電機轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化分配。預(yù)測控制的優(yōu)劣決定了整車油耗和排放水平。本文以插電式混合動力汽車為研究對象，以汽車燃油經(jīng)濟性動態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化控制策略獲得SOC變化規(guī)律為參考，以最大程度降低汽車油耗和排放為主要目標(biāo)，運用模糊控制理論對一般工況及過渡工況的模糊控制策略進(jìn)行了研究。論文完成的主要研究工作為：
　　 ①建立了插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)各部件數(shù)學(xué)模型和整車行駛方程式，并編寫

2、了基于空間域的插電式并聯(lián)混合動力汽車燃油經(jīng)濟性仿真模型。
　　 ②對一般工況的模糊控制策略進(jìn)行研究。提出以SOC理論參考軌跡作為模糊控制策略的SOC目標(biāo)軌跡，設(shè)計了以動力系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的比值、當(dāng)前SOC、當(dāng)前SOC與理論SOC參考軌跡對應(yīng)的SOC值的差值輸入量，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩的比值為輸出量的模糊預(yù)測控制器。仿真表明，在多個NEDC循環(huán)工況下，所設(shè)計的模糊控制策略可以使蓄電池S

3、OC變化趨勢接近全局優(yōu)化的控制效果。在9個NEDC工況時，采用模糊控制策略，與采用傳統(tǒng)的“電量消耗-保持”控制方法相比，百公里油耗降低了15.4％，與動態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化策略對比，百公里油耗增加了16.4%。
　　 ③對汽車實際行程與預(yù)計行程不一致時的情況進(jìn)行了研究。仿真表明，隨著實際行程與預(yù)計行程差別的增加，汽車油耗有所增加；當(dāng)及時將預(yù)計行程延長為實際行程，并將理論SOC參考軌跡修改時，能有效減少預(yù)計行程不準(zhǔn)確帶來的影響。

4、　　 ④對基于模糊控制理論的過渡工況的預(yù)測控制策略進(jìn)行了研究。結(jié)合汽車當(dāng)前時刻的轉(zhuǎn)矩需求，電池SOC和未來行駛路線上的特殊工況的電池充放電要求，設(shè)計了以動力系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩的比值、當(dāng)前SOC和未來特殊工況SOC的變化量為輸入量，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩的比值為輸出量的模糊預(yù)測控制器。針對未來特殊工況為勻速下坡工況和塞車工況的幾種典型工況，進(jìn)行了過渡工況和特殊工況的燃油經(jīng)濟性仿真，驗證了過渡工