混合动力电动汽车再生制动控制策略研究

摘要

随着汽车产量的迅速增长，汽车耗油量占全部石油产量的份额越来越大。再生制动是目前混合动力汽车回收制动能量采取的普遍技术，电动汽车、混合动力汽车与传统汽车的一个最重要的区别是可以实现再生制动，能回收一部分传统车辆在制动过程中损失的能量，这样大大提高了汽车燃油经济性，节约能耗。
　　 论文首先比较了常见的几种电动汽车的性能，概括了混合动力汽车的优点，介绍了再生制动控制策略的发展状况，分析了再生制动的原理，叙述了制动性能优良的评价指标，搭建了电动汽车驱动系统及蓄电池组的数学模型。论文从混合动力汽车仿真技术的角度出发，着重介绍了汽车专用仿真软件ADVISOR，阐述了其仿真原理及仿真过程，突出了此软件特有的仿真优越性能；针对ADVISOR中原有制动力分配策略的不足，在其再生制动模型基础上，从动力学角度建立了各制动力制动份额随载荷变化的模型，并将所提出的策略在ADVISOR软件中对哈飞样车进行了仿真。
　　 最后，针对并联式混合动力汽车中应用较为广泛的模糊能量管理策略存在的问题，提出了基于带压缩因子的粒子群算法优化的模糊能量管理策略。以混合驱动系统需求转矩和电池组荷电状态(SOC)为输入，以发动机转矩为输出，应用带压缩因子粒子群算法优化量化因子的方法构建了能量管理模糊控制器，克服了传统的模糊控制存在精度不高、自适应能力有限等问题，使模糊控制器的鲁棒性和控制精度都得到提高；基于电动汽车专用仿真软件ADVISOR的仿真研究表明，经过优化的模糊能量管理策略与未优化的策略相比能够更有效地提高燃油经济性，更好地控制电池组SOC的变化，尾气排放量明显降低。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的研究目的及意义

1.2 课题研究背景

1.2.1 混合动力汽车的研究背景

1.2.2 电动汽车的分类

1.3 混合动力汽车的发展

1.3.1 混合动力汽车的特点

1.3.2 混合动力汽车的发展现状

1.3.3 混合动力汽车的分类与比较

1.4 混合动力汽车再生制动控制策略的发展状况

1.4.1 再生制动控制策略的研究现状

1.4.2 再生制动控制策略的应用前景及学术价值

1.5 本文研究内容及章节安排

第2章 整车再生制动分析

2.1 引言

2.2 再生制动系统的结构与要求

2.2.1 电动汽车再生制动的原理

2.2.2 电动汽车制动性的评价指标

2.3 电动汽车行驶的动力学模型

2.3.1 汽车的驱动力

2.3.2 汽车的行驶阻力

2.3.3 附着力

2.3.4 电动汽车的行驶方程式

2.4 电动汽车电机驱动系统的数学模型

2.5 电动汽车蓄电池组的数学模型

2.5.1 蓄电池的数学模型

2.5.2 电池的荷电状态(SOC)

2.5.3 发动机的选择

2.6 本章小结

第3章 电动汽车制动力分配策略的研究与仿真

3.1 前后轮制动器制动力的比例关系

3.1.1 地面对前后车轮的法向反作用力

3.1.2 理想前后制动器制动力分配曲线

3.2 ADVISOR2002简介

3.3 ADVISOR2002的仿真原理与应用

3.3.1 ADVISOR2002的用途

3.3.2 ADVISOR2002的仿真过程

3.3.3 文件类型说明

3.4 ADVISOR中制动力分配策略

3.5 基于载荷的制动力分配策略

3.6 仿真结果与分析

3.7 本章小结

第4章 基于带压缩因子粒子群算法优化的模糊控制器的设计

4.1 模糊控制简介

4.1.1 模糊控制发展

4.1.2 模糊控制特点

4.2 模糊控制系统的基本组成

4.2.1 从传统控制系统到模糊控制系统

4.2.2 模糊控制系统的结构

4.2.3 模糊控制器的基本组成

4.3 带压缩因子的粒子群算法

4.3.1 粒子群算法

4.3.2 带压缩因子的粒子群算法

4.4 模糊控制器的建立

4.4.1 隶属度函数和模糊控制规则的编码

4.4.2 所建模块嵌入ADVISOR中

4.4.3 结果分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢