論文題目：基于西安市工況的混合動力汽車整車控制策略研究
摘要：汽車行駛工況是描述典型車輛行駛的速度-時間曲線,對汽車的經濟性分析、動力系統參數匹配、排放檢測及控制策略優化都具有重要作用,是汽車行業的一項共性基礎技術。汽車行業較為發達的國家和地區,如美國、日本、歐洲等都開發出了適用于本地區的工況,我國對于工況的研究起步較晚,很多國家標準或行業標準均參考ECE工況。汽車工況具有較強的地域特點,適用于本地區道路交通情況的工況對于后續研究有重要意義。論文主要從以下幾個方面進行研究:以區域站點強度和線路強度為分配依據,建立西安城市公交線路工況構建的樣本數據庫,并劃分短行程。不同于傳統方法以車速歸類,運用聚類分析法,將樣本數據歸為三類,即擁堵類、一般類和通暢類?；诒裙β蕝捣植?分別構建出三類的特征工況,以類時間比例,構建出西安城市公交瞬態行駛工況。從比功率參數分布和特征參數兩個方面對所建工況進行偏差驗證,并將其與ECE工況及CCBC工況進行對比分析。在聚類分析的基礎上,建立擁堵、一般、通暢三種模態工況模型,基于多目標優化理論,明確優化變量、目標函數以及約束條件,運用Matlab優化算法計算分析,并以時間比例構建西安城市公交模態行駛工況。最后從特征參數方面對模態工況進行驗證,并將其與標準工況做對比分析。分析混合動力汽車的工作模式與各模式下的能量流動。設計基于規則的邏輯門限控制策略,制定工作模式切換的邏輯規則等。在Stateflow中建立策略的工作模式切換模型,并在Simulink中搭建策略的主控制器模型。最后在Cruise中搭建混合動力客車整車模型,并將控制策略嵌入,完成基于西安城市公交行駛工況的仿真及結果分析。完成動態規劃的基本原理和算法分析。建立混合動力系統各部件的簡化模型,確定全局優化策略的狀態變量及控制變量,建立狀態轉移方程,并構建出成本目標函數。最后對數學模型進行動態規劃算法求解,尋找出全局最優的控制序列,完成基于西安城市公交行駛工況的全局優化控制策略的結果分析。
關鍵詞：城市公交;行駛工況;混合動力汽車;控制策略;仿真
學科專業：車輛工程
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 行駛工況概述
1.1.2 控制策略概述
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 行駛工況研究現狀
1.2.2 基于行駛工況的整車控制策略研究現狀
1.3 本文主要研究內容
第二章 基于比功率參數的瞬態行駛工況構建
2.1 樣本數據庫建立
2.2 基于比功率參數構建工況
2.2.1 短行程劃分及聚類分析
2.2.2 比功率參數
2.2.3 構建工況
2.3 驗證分析
2.3.1 比功率分布驗證
2.3.2 特征參數驗證
2.4 本章小結
第三章 模態工況構建
3.1 模態工況構建
3.1.1 多目標優化問題概述
3.1.2 模態工況模型
3.1.3 優化求解
3.2 模態工況驗證
3.2.1 偏差分析
3.2.2 標準模態工況對比
3.3 本章小結
第四章 基于規則的邏輯門限控制策略
4.1 工作模式分析
4.2 混合動力汽車控制策略
4.3 基于規則的邏輯門限控制策略
4.3.1 控制策略參數描述
4.3.2 工作模式切換
4.4 基于西安城市公交工況的控制策略仿真分析
4.4.1 混合動力客車整車模型
4.4.2 仿真結果與分析
4.5 本章小結
第五章 基于動態規劃算法的全局優化控制策略
5.1 動態規劃的基本原理及算法分析
5.1.1 動態規劃原理簡介
5.1.2 動態規劃算法分析
5.2 整車模型簡化
5.2.1 整車縱向動力學模型
5.2.2 發動機模型
5.2.3 電機模型
5.2.4 電池模型
5.3 基于動態規劃算法的全局優化控制策略
5.3.1 目標函數構建
5.3.2 數學模型求解
5.3.3 結果分析
5.4 本章小結
總結與展望
全文總結
不足與展望
參考文獻
致謝