混合動力汽車下坡再生制動模型預(yù)測控制及仿真.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國是一個多山國家,尤其西南地區(qū),常出現(xiàn)連續(xù)下坡或陡坡路段?;旌蟿恿ζ嚕℉ybrid Electric Vehicle, HEV)在下坡制動過程中,電機作為發(fā)電機運行,將汽車下坡勢能或動能轉(zhuǎn)化成電能,向蓄電池反饋充電,實現(xiàn)制動能量的回收,提高了整車的經(jīng)濟性能,同時產(chǎn)生車輛所需全部或部分制動力。基于車載導(dǎo)航系統(tǒng)的混合動力汽車下坡再生制動模型預(yù)測控制可以預(yù)先獲知汽車未來行駛坡道的車速、坡度和坡長等信息,在實現(xiàn)制動能量有效回收的同時,保護蓄

2、電池循環(huán)壽命。本文的主要研究內(nèi)容如下:
 ?、俳⒘嘶旌蟿恿ζ噭恿ο到y(tǒng)各部件的數(shù)學(xué)模型,對汽車勻速下坡和減速下坡制動過程進行動力學(xué)分析,并制定了汽車下坡制動轉(zhuǎn)矩分配策略。為了提高動態(tài)規(guī)劃計算效率,擬合出蓄電池電動勢和內(nèi)阻的計算公式,確定蓄電池荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)的可達域,并采用C語言編寫動態(tài)規(guī)劃程序。
 ?、谔岢隽艘栽偕苿幽芰炕厥樟孔畲蠛托铍姵販厣钚殡p目標(biāo)、以再生制動能量回收量最大和蓄電

3、池溫升變化率最小為雙目標(biāo)的混合動力汽車下坡再生制動全局優(yōu)化控制策略。在不同坡度、不同坡長的勻速下坡工況及一般下坡工況仿真表明,以再生制動能量回收量最大和蓄電池溫升變化率最小為雙目標(biāo)的全局優(yōu)化控制策略在再生制動能量回收效率、蓄電池溫升和充電速率方面的控制效果是最優(yōu)的,坡長愈長平均坡度愈大,該策略優(yōu)勢愈明顯,環(huán)境溫度愈高、蓄電池初始SOC愈大,該策略優(yōu)勢也愈明顯。
 ?、墼谌謨?yōu)化控制策略分析的基礎(chǔ)上,提出以再生制動能量回收量最大和蓄

4、電池溫升變化率最小為雙目標(biāo)的混合動力汽車下坡再生制動模型預(yù)測控制策略,采用C語言與MATLAB/Simulink建立下坡制動工況的聯(lián)合仿真模型,并確定了合理的預(yù)測區(qū)域長度和控制變量離散量化值。在多種不同的勻速下坡工況和減速下坡工況的仿真結(jié)果表明,與全局優(yōu)化控制策略相比,模型預(yù)測控制策略的再生制動能量回收效率降低不到1.7%,蓄電池溫度升高不到0.4℃,且能在0.42s內(nèi)完成計算,滿足實時控制要求;模型預(yù)測控制策略轉(zhuǎn)矩分配合理,各種模式能

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