“瑞风”混合动力电动汽车控制策略的仿真与研究

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在能源危机和环境保护的双重压力下,融合了内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力汽车以其形式灵活、可实施性强的特点成为解决能源短缺和改善环境的有效手段之一,也是当代汽车发展的重要方向之一。作为混合动力电动汽车的多能源控制系统的核心,控制策略是决定混合动力汽车性能的关键,而计算机仿真技术是现代控制系统设计开发的必要手段,进行仿真系统的研究对混合动力汽车控制策略的研究具有十分重要的意义。本文针对“瑞风”混合动力电动汽车(PHEV)驱动系统的研究开发,首先介绍了几种常见的混合动力汽车驱动系统的结构类型,并对混合动力系统进行了功率流分析、功率平衡分析以及在行驶过程中的动力学分析。对混合动力驱动系统参数匹配进行了较深的研究,并且介绍了发动机功率的选择、电机参数的选择、电机参数的确定和传动系参数的选择。其次,在对并联式混合动力汽车工作模式分析的基础上,详细介绍了PHEV中常见的控制策略,包括电气辅助控制策略、SOC扭矩平衡控制策略、自适应控制策略并简要介绍了模糊逻辑控制策略在ADVISOR中的结构,根据各种控制策略的优缺点,说明如何选择合适的控制策略。在Matlab/Simulink下对混合动力系统各个部件,如发动机、蓄电池、电机进行了建模。并在此基础上对并联式混合动力汽车模糊控制策略的原理作了详细说明,对优化目标不同的两种模糊控制策略——发动机效率模式和燃油消耗模式作了分析并分别进行了仿真。对混合动力汽车控制系统的硬件电路和软件部分进行设计,如电机控制系统以及驱动接口电路并样车平台上进行了驱动试验。论文最后对本课题进行了总结和展望。
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