車用并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制技術(shù)研究.pdf

1、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車開始走向產(chǎn)業(yè)化的時(shí)期，對(duì)其控制策略的研究無(wú)疑具有重大現(xiàn)實(shí)意義?？刂撇呗缘难芯渴侄伟ǚ抡?、控制原型開發(fā)、硬件在環(huán)仿真和系統(tǒng)性能測(cè)試。本文通過對(duì)各種混合動(dòng)力系統(tǒng)的共性分析，提出了混合動(dòng)力系統(tǒng)控制策略開發(fā)平臺(tái)的框架，給出了混合動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)功能模塊在控制策略開發(fā)的不同階段可采用的形態(tài)以及他們之間的連接關(guān)系。為了拓展混合動(dòng)力控制策略仿真的設(shè)計(jì)空間，設(shè)計(jì)了統(tǒng)一化模型接口，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動(dòng)機(jī)縮放建模方法，并通過實(shí)驗(yàn)證明了該建

2、模方法能夠達(dá)到仿真優(yōu)化需要的精度。 基于dSPACE系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)架，采用模塊化和分層設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了測(cè)試系統(tǒng)的功能模塊，部分功能?？蓪?shí)現(xiàn)仿真形態(tài)和實(shí)物形態(tài)置換組合，以滿足不同測(cè)試的需要，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊組合的柔性化。設(shè)計(jì)完成了系統(tǒng)各種信號(hào)協(xié)調(diào)連接，完成了dSPACE系統(tǒng)、測(cè)功機(jī)系統(tǒng)和混合動(dòng)力總成的集成。在所設(shè)計(jì)的測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行了并聯(lián)混合動(dòng)力測(cè)試，實(shí)驗(yàn)表明測(cè)試平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)循環(huán)工況模擬、再生制動(dòng)控制、模式切換控制、換擋控制等過

3、程的測(cè)試，測(cè)試平臺(tái)達(dá)到了預(yù)期的測(cè)試功能，為并聯(lián)混合動(dòng)力瞬態(tài)過程控制技術(shù)研究奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 并聯(lián)混合動(dòng)力能量管理和瞬態(tài)過程動(dòng)力控制都需要發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩。本文通過發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化測(cè)試，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩的查表模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合模型，并提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動(dòng)機(jī)平均值模型。對(duì)三者的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，它們都能達(dá)到一定的轉(zhuǎn)矩估計(jì)精度。但前兩種模型的適應(yīng)性較差，而基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平均值模型根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的進(jìn)氣壓力和噴油流量進(jìn)行轉(zhuǎn)矩估計(jì)，具有更好的

4、適應(yīng)性，也能對(duì)節(jié)氣門變化率不高時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行估計(jì)。 本文提出了基于模型預(yù)測(cè)的電機(jī)調(diào)速閉環(huán)控制策略，用于模式切換控制，它不依賴于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩的精確估計(jì)，比單純根據(jù)估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制具有更好的控制魯棒性。仿真和實(shí)驗(yàn)表明所提出的控制策略能夠有效降低混合動(dòng)力模式切換過程中的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模式的平穩(wěn)切換。該控制策略適用與普通并聯(lián)混合動(dòng)力，也適用于plug-in混合動(dòng)力。 提出了行星齒輪機(jī)械變