基于T-S模糊控制的纯电动汽车换档规律研究

摘要

目前搭配两档变速器的纯电动汽车换档控制策略方面主要是传统的图解法与解析法，控制策略相对较单一，通过电机的特性从而来研究换档规律，并没有严格意义上的仿真对比。本文通过对两档AMT纯电动汽车的整车建模,提出T-S模糊控制策略并进行仿真对比研究，具体展开以下研究。
　　针对本文的研究对象两档AMT纯电动汽车进行系统化建模，在Matlab/Simulink环境下，应用物理建模分别对驱动电机、两档AMT、包含有传动系统的整车运动模型与驾驶员模型进行建模，构建出被控对象模型。
　　对纯电动汽车传统换档规律介绍，分析纯电动汽车的最佳动力性换档规律与最佳经济性换档规律，构建了换档规律控制模型。
　　提出了基于T-S模糊控制的换档规律方法，在加速踏板开度中加入了加速踏板开度变化率构成驾驶员意图，以T-S模糊控制制定驾驶员意图与车速的双参数换档规律，并对模糊控制器进行了建模。在换档控制模型中加入了电机通断模块提升换档平顺性。
　　应用传统换档控制模型与基于T-S模糊的换档控制模型分别构建成整车控制模型。从单参数换档规律进行仿真，再将传统换档规律控制器与T-S模糊控制器分别控制两档AMT纯电动汽车模型，分别从动力性、经济性与综合性行驶模式进行仿真，并对两种换档策略下的动力性、经济性与综合性行驶模式进行横向对比，最后对传统换档规律与T-S模糊换档规律的三种行驶模式分别进行纵向对比。
　　仿真结果表明:T-S模糊换档控制方法在整车仿真过程中相对传统换档控制方法仿真速度上有很大的提升;T-S模糊换档控制方法在三种行驶模式下换档策略区分明显，相对传统控制方法较同一，并且在各行驶模式下相对传统换档规律在换档的平顺性上，车速跟随与经济性上均有所提升。

目录

声明

致谢

摘要

英文摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．1．1 电动汽车的发展概述

1．1．2 纯电动汽车装备自动变速器的必要性

1．2 换挡规律的研究发展现状

1．3 课题主要研究内容

第二章 纯电动汽车整车系统建模

2．1 整车系统模型的制定

2．2 驱动电机模型

2．2．1 永磁同步电机数学模型

2．2．2 永磁同步电机建模

2．3 两档AMT系统建模

2．4 换档步进电机模型

2．5 汽车动力学模型的建立

2．6 驾驶员模型

2．7 无换档控制器整车模型

2．8 本章小结

第三章 纯电动汽车传统换档规律

3．1 换档规律简介

3．2 换档规律的类型

3．2．1 传统换档规律

3．2．2 智能换档规律

3．3 最佳动力性换档规律

3．4 最佳经济性换档规律

3．5 传统换档规律控制器建模

3．5．1 单参数换档控制器模型

3．5．2 双参数换档控制器模型

3．6 本章小结

第四章 基于T-S模糊控制的纯电动汽车换档规律

4．1 模糊控制介绍

4．1．1 Madami模型

4．1．2 T-S模型

4．2 基于T-S模糊控制的车速与加速踏板开度双参数换档规律

4．3 基于T-S模糊控制的车速与驾驶员意图双参数换档规律

4．4 基于T-S模糊的车速与驾驶员意图双参数换档控制模型

4．5 本章小结

第五章 系统仿真分析与验证

5．1 两档AMT传统换档规律整车仿真

5．2 两档AMT传统换档规律整车仿真(双参数)

5．2．1 传统双参数换档规律仿真(动力性)

5．2．2 传统双参数换档规律仿真(经济性)

5．2．3 传统双参数换档规律仿真(综合性)

5．2．4 传统换档规律仿真对比

5．3 基于T-S模糊控制的两档AMT换档规律

5．3．1 T-S模糊控制的两档AMT整车仿真模型

5．3．2 T-S模糊双参数换档规律仿真(动力性)

5．3．3 T-S模糊双参数换档规律仿真(经济性)

5．3．4 T-S模糊双参数换档规律仿真(综合性)

5．3．5 T-S模糊换档规律仿真对比

5．4 T-S模糊控制模型与传统模型对比

5．4．1 仿真时间对比

5．4．2 动力性对比

5．4．3 经济性对比

5．4．4 综合性对比

5．5 结论

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况