基于自適應(yīng)模型預(yù)測控制的電動汽車恒速下坡控制研究.pdf

1、汽車在山區(qū)行駛時，經(jīng)常遇到下長坡、轉(zhuǎn)彎等工況，為保證行車安全，需對車速進行必要的控制，從而導(dǎo)致車輛制動系統(tǒng)處于長時間持續(xù)制動狀態(tài)，對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車來說，制動器熱負(fù)荷很大，往往采取安裝輔助制動系統(tǒng)來緩解制動器負(fù)荷。而電動汽車可采用再生制動作為輔助制動來減輕機械制動系統(tǒng)的工作負(fù)荷，減少制動器升溫，提高制動安全性。而且通過再生制動，可將行駛時的慣性能量轉(zhuǎn)化為電能儲存至儲能裝置中，從而有效地延長電動汽車?yán)m(xù)駛里程。
　　針對電動汽車下長坡

2、制動工況，當(dāng)路面坡度時變的情況下研究下長坡時再生制動力與機械制動力的協(xié)調(diào)分配以保證電動汽車恒速下坡。對電動汽車再生制動系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)做了簡明的介紹，并根據(jù)車輛條件給出了再生制動的限制條件，以電動客車為例，建立了再生制動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并給出了數(shù)學(xué)模型中各個變量需要滿足的范圍。然后利用最小二乘辨識方法對路面坡度進行在線辨識，通過Matlab/Simulink進行了仿真，仿真結(jié)果表明最小二乘辨識方法可以很好地辨識路面坡度變化。
　　

3、為保證車輛在坡度變化時能保持恒速下坡，根據(jù)給出的制動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用自適應(yīng)模型預(yù)測控制方法設(shè)計控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)主要完成控制對象預(yù)測模型輸入、滾動優(yōu)化、在線校正等幾個步驟，路面坡度辨識結(jié)果作為可測干擾信號加入模型預(yù)測控制中，根據(jù)路面坡度的變化實現(xiàn)車速的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。同時本文將自適應(yīng)模型預(yù)測控制結(jié)果與不帶有自適應(yīng)機制的PID控制方法的控制結(jié)果進行對比分析，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下進行了仿真分析，結(jié)果表明自適應(yīng)模型預(yù)測控

4、制下的車速能夠更好地跟蹤理想車速，路面坡度變化對其影響更小。
　　最后，本文采用Matlab/Simulink建立了電動客車各個部件的仿真模型，包括車輛縱向動力學(xué)模型、電機模型、電池模型和制動模式切換模型。制動模式切換模型的主要功能是基于電池特性等實際情況考慮下，當(dāng)電池SOC高于一定值，再生制動失效，此時制動模式自動切換至單一機械制動模式。對各個部件建模并加入控制模塊后仿真結(jié)果表明，車輛在自適應(yīng)模型預(yù)測控制模式下可以實現(xiàn)精確的速度