论文题目：基于西安市工况的混合动力汽车整车控制策略研究
摘要：汽车行驶工况是描述典型车辆行驶的速度-时间曲线,对汽车的经济性分析、动力系统参数匹配、排放检测及控制策略优化都具有重要作用,是汽车行业的一项共性基础技术。汽车行业较为发达的国家和地区,如美国、日本、欧洲等都开发出了适用于本地区的工况,我国对于工况的研究起步较晚,很多国家标准或行业标准均参考ECE工况。汽车工况具有较强的地域特点,适用于本地区道路交通情况的工况对于后续研究有重要意义。论文主要从以下几个方面进行研究:以区域站点强度和线路强度为分配依据,建立西安城市公交线路工况构建的样本数据库,并划分短行程。不同于传统方法以车速归类,运用聚类分析法,将样本数据归为三类,即拥堵类、一般类和通畅类。基于比功率参数分布,分别构建出三类的特征工况,以类时间比例,构建出西安城市公交瞬态行驶工况。从比功率参数分布和特征参数两个方面对所建工况进行偏差验证,并将其与ECE工况及CCBC工况进行对比分析。在聚类分析的基础上,建立拥堵、一般、通畅三种模态工况模型,基于多目标优化理论,明确优化变量、目标函数以及约束条件,运用Matlab优化算法计算分析,并以时间比例构建西安城市公交模态行驶工况。最后从特征参数方面对模态工况进行验证,并将其与标准工况做对比分析。分析混合动力汽车的工作模式与各模式下的能量流动。设计基于规则的逻辑门限控制策略,制定工作模式切换的逻辑规则等。在Stateflow中建立策略的工作模式切换模型,并在Simulink中搭建策略的主控制器模型。最后在Cruise中搭建混合动力客车整车模型,并将控制策略嵌入,完成基于西安城市公交行驶工况的仿真及结果分析。完成动态规划的基本原理和算法分析。建立混合动力系统各部件的简化模型,确定全局优化策略的状态变量及控制变量,建立状态转移方程,并构建出成本目标函数。最后对数学模型进行动态规划算法求解,寻找出全局最优的控制序列,完成基于西安城市公交行驶工况的全局优化控制策略的结果分析。
关键词：城市公交;行驶工况;混合动力汽车;控制策略;仿真
学科专业：车辆工程
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 行驶工况概述
1.1.2 控制策略概述
1.2 国内外研究现状
1.2.1 行驶工况研究现状
1.2.2 基于行驶工况的整车控制策略研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 基于比功率参数的瞬态行驶工况构建
2.1 样本数据库建立
2.2 基于比功率参数构建工况
2.2.1 短行程划分及聚类分析
2.2.2 比功率参数
2.2.3 构建工况
2.3 验证分析
2.3.1 比功率分布验证
2.3.2 特征参数验证
2.4 本章小结
第三章 模态工况构建
3.1 模态工况构建
3.1.1 多目标优化问题概述
3.1.2 模态工况模型
3.1.3 优化求解
3.2 模态工况验证
3.2.1 偏差分析
3.2.2 标准模态工况对比
3.3 本章小结
第四章 基于规则的逻辑门限控制策略
4.1 工作模式分析
4.2 混合动力汽车控制策略
4.3 基于规则的逻辑门限控制策略
4.3.1 控制策略参数描述
4.3.2 工作模式切换
4.4 基于西安城市公交工况的控制策略仿真分析
4.4.1 混合动力客车整车模型
4.4.2 仿真结果与分析
4.5 本章小结
第五章 基于动态规划算法的全局优化控制策略
5.1 动态规划的基本原理及算法分析
5.1.1 动态规划原理简介
5.1.2 动态规划算法分析
5.2 整车模型简化
5.2.1 整车纵向动力学模型
5.2.2 发动机模型
5.2.3 电机模型
5.2.4 电池模型
5.3 基于动态规划算法的全局优化控制策略
5.3.1 目标函数构建
5.3.2 数学模型求解
5.3.3 结果分析
5.4 本章小结
总结与展望
全文总结
不足与展望
参考文献
致谢