并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真（精选5篇）

第一篇：并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真

并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真

中文摘要: 随着石油资源的匮乏和大气环境的恶化,人们对节能和环保的呼声越来越高。为此各种各样的电动汽车(EV)脱颖而出。但是由于电池技术在提高其储能量方面没有实质性的突破,使得由蓄电池驱动的纯电动汽车的实用性受到了很大的限制。以氢为燃料的燃料电池汽车可能是未来高效清洁汽车的解决方案之一,但目前离实用还有很大的距离。而融合了传统内燃机(ICE,汽油机或柴油机)汽车和纯电动汽车优点的混合动力电动汽车(HEV)成为了缓解能源和环境危机的途径,是解决当前节能和环保问题切实可行的过渡方案。混合动力汽车配备了两套动力系统,即传统内燃机和电机—蓄电池系统。理论和实践证明,设计合理、控制精确的混合动力汽车可以大幅度提高汽车的燃油经济性和降低汽车的环境污染排放物,同时不牺牲汽车的动力性。但混合动力汽车的双动力源型式的结构大为复杂,特别是需要一套传统汽车所没有的控制系统。传统的汽车理论和设计方法不能适用于混合动力汽车。因此,急需发展一套完备的混合动力汽车的设计和控制方法,以支持混合动力汽车的产品开发。混合动力系统设计有机构参数匹配设计及控制策略设计两大关键性问题。设计的合理与否直接关系到能否满足混合动力汽车的...英文摘要: With the pinch of petroleum resources and deterioration of atmospheric environment, we pay more and more attention to energy sources and environment.Therefore kinds of electric vehicles(EV)are talent showing themselves.But there isn’t material breakthrough to heighten the energy storage of battery technology, which greatly restricts the practicability of electric vehicles driven by accumulator.The fuel battery vehicle using hydrogen may be one of the solutions of intending cleanness vehicle, but presen...目录:摘要 4-5

Abstract 5-6

第一章 绪论 9-14

1.1 项目提出的背景及意义 9-10

1.2 混合动力汽车概述 10-11

1.2.1 混合动力系统的概念 10

1.2.2 混合动力汽车节油原理 10-11

1.3 混合动力汽车的发展概述 11-13

1.4 本论文的主要研究内容及研究方法 13-14

第二章 混合动力系统概述及元件选型 14-28

2.1 混合动力系统的工作模式 14-15

2.2 混合动力系统的结构型式 15-22

2.2.1 串联混合动力驱动系统 15-17

2.2.2 并联混合动力驱动系统 17-22

2.3 混合动力驱动系统的元件选型 22-27

2.3.1 发动机选型 22-24

2.3.2 电机选型 24-25

2.3.3 储能元件选型 25-26

2.3.4 变速机构选型 26-27

2.4 本章小结 27-28

第三章 并联式混合动力系统参数设计 28-44

3.1 SC7130 主要技术参数及动力性要求 28-29

3.2 并联式混合动力系统参数设计 29-41

3.2.1 发动机参数 30-33

3.2.2 传动系参数 33-35

3.2.3 电机参数 35-37

3.2.4 储能元件参数 37-41

3.3 整车质量组成及机构参数校正 41-43

3.4 本章小结 43-44

第四章 并联混合动力汽车控制策略设计 44-59

4.1 控制策略概述 44-45

4.2 整车控制系统的构成 45-46

4.3 电池SOC 最大化控制策略 46-50

4.4 模糊逻辑控制策略 50-54

4.4.1 模糊逻辑控制策略思想 50-51

4.4.2 模糊控制器设计 51-54

4.5 再生制动控制策略 54-58

4.6 本章小结 58-59

第五章 并联混合动力系统建模与仿真 59-82

5.1 混合动力系统建模与仿真方法 59-60

5.2 混合动力系统主要机构建模 60-70

5.2.1 整车阻力模块 61-63

5.2.2 车轮/车轴模块 63-64

5.2.3 传动机构模块 64-66

5.2.4 发动机模块 66-67

5.2.5 电机模块 67-68

5.2.6 电池模块 68-70

5.3 并联混合动力汽车仿真 70-80

5.3.1 并联混合动力汽车整车仿真模型 70-72

5.3.2 并联混合动力汽车仿真分析 72-80

5.4 本章小结 80-82

第六章 总结 82-84

致谢 84-85

参考文献 85-88

附录

第二篇：基于多指标正交实验的并联混合动力汽车控制策略参数分析

龙源期刊网 http://.cn

基于多指标正交实验的并联混合动力汽车控制策略参数分析

作者：杨观赐 李少波 唐向红 璩晶磊 钟勇

来源：《计算机应用》2012年第11期

摘要：针对并联式混合动力汽车电辅助控制策略的参数优化问题，基于多指标正交优化设计理论，以混合动力汽车的燃油消耗、CO排放量、HC和的总排放量为实验指标，设计了正交优化实验表。运用直观分析法分析了18组实验结果，量化研究了控制策略参数对并联式混合动力汽车整车性能的影响，找出了各个指标的显著性影响因素。

关键词：正交实验；混合动力汽车；多目标进化算法；控制策略

中图分类号： TP18；U469.72

第三篇：巴西混合动力汽车动力系统企业的考察报告

巴西混合动力汽车动力系统企业的考察报告

促进者肖澜

2003年3月28日，我们在巴中工商总会负责人和一家巴西咨询公司代表陪同下到圣保罗市郊参观了一家专业从事油—电混合动力汽车动力系统研发和生产的企业，初步调研了其技术特点，实地考察了混合动力公交汽车的运营情况，亲自乘坐了以这家企业产品为动力的公交车，感觉收获很大，双方具有较多的合作前景，下面介绍一下具体情况。

我们考察的这家巴西企业具有90多年的历史，是一个家族式企业，从事机车混合动力系统研究和生产已经有相当基础，据说被英国的技术权威人士评价为此领域内全世界技术最先进的企业。据厂商介绍，其混合动力车的技术特点是用普通柴油发动机与铅酸蓄电池组合成的混合动力来驱动，经测试，它比一般的汽油车节能30%，排放污染物总量减少26%，尾气颗粒减小50%，目前已经达到欧洲—3号排放标准，经过改进可以达到欧洲—5号排放标准。相比目前国内现有的混合动力汽车，我们发觉这家企业的确有明显技术优势。

目前在亦庄北京经济技术开发区内有几家企业从事混合动力汽车的研发和生产，目前已经有两部样车在试验运行。这两部样车采用的混合动力是汽油发动机与蓄电池组合，其中汽油发动机是引进的美国技术，使用的是专门的大功率涡轮发动机，不是普通汽车发动机，因此造价昂贵，另外还有一个比较大的技术缺陷是这种混合动力装置不能安装在现有汽车的底盘上，必须特殊定制底盘，这也导致了成本上升。目前这两部样车的造价在20万美金，而巴西这家公司的动力系统可以安装在普通汽车底盘上，动力系统成本约6万美金，相比之下采用巴西的技术更加实用、经济。

从技术成熟度和实用性上考察，巴西这家企业优势也很明显。据介绍，在巴西圣保罗市郊已经有30辆使用这种混合动力的公交车在运营，我们现场参观了企业的厂房和产品，看到了使用这种动力的18米长的大通道公交车，类似北京的大公共，说明这项技术已经进入实用阶段。据说美国福特公司一直对这家公司技术感兴趣，有较强的合作意向。这家巴西企业对中国市场具有浓厚的兴趣，非常愿意采用适当的方式与中国进行多方位合作。

我们也借此机会介绍了北京的相关政策、投资环境、市场前景以及对方感兴趣的各种情况，约定回国后尽快探讨具体合作事项。我们认为，这次考察非常有价值，超过我们的预想，巴西在混合动力汽车技术的研究和产业化方面已经取得相当的成果，而国内面向2008奥运正在大力推动清洁燃料汽车技术的研发和应用，科技部、北京市都设立了科技专项，投入了相当的经费，而研究单位和相关企业的积极性也非常高，在这种有利局面下，完全可以推动国内和北京的优势单位与巴西的相关企业在技术、产品等方面的全面合作，为实现科技奥运、绿色奥运的宏伟目标做出实质性贡献。

第四篇：ADVISOR二次开发的混合动力系统设计与仿真研究论文

引言

环境保护部最近发布的《2013年中国机动车污染防治年报》显示，机动车的尾气排放已成为我国空气污染的重要来源。混合动力汽车和电动车是当前改善或解决汽车尾气污染的一个行之有效的方法之一。计算机仿真是研究混合动力汽车的重要手段，有利于缩短研发周期，降低研发成本。目前，国内外研究者研究混合动力汽车使用的计算机仿真软件主要有CRUISE、CarSim、PSAT和ADVISOR，其中ADVISOR是在MATLAB/SIMULINK环境下采用模块化的编程语言，最大的优点在于其代码完全公开，便于使用者自主掌握和二次开发。ADVISOR是由美国NationalRenewableEnergyLaboratory开发，采用后向仿真为主、前向仿真辅助的混合仿真方法，主要可以实现车辆总成参数匹配与优化、车辆动力性能与经济性仿真分析、车辆能量管理策略评价等功能。但是，ADVISOR软件也有自身的缺陷，它提供的汽车仿真模型是有限的，只适合于单轴前轮驱动的车辆仿真。本文针对某后轮驱动的混合动力城市客车，以MATLAB/SIMULINK为平台，利用其开放的代码和内部通用的子模块，对ADVISOR软件进行二次开发，建立整车仿真模型，并进行仿真分析，为该车的研制提供了有力的依据。ADVISOR混合动力仿真系统二次开发

1.1 混合动力系统结构与工作原理

文中所研究的混合动力汽车是一后轮驱动的城市公交车，其动力系统采用并联式结构，系统结构组成如图1所示。动力系统中采用了ISG电机，ISG是起动发电一体机，在混合动力汽车有较多的应用。动力系统可以实现多种工作模式，如：1)在车辆起步或低速运转，且蓄电池的荷电状态SOC值大于下限值时，发动机关闭，由蓄电池组给ISG电机供电驱动车辆;2)当车辆在中高速运转时，发动机效率较高，蓄电池组停止工作，由发动机单独驱动车辆;3)当需求转矩大于发动机能提供的转矩时，发动机与蓄电池组同时工作，共同提供转矩驱动车辆;4)车辆在怠速、制动、下坡时，机械能经ISG电机产生电能并存储于蓄电池组中。

1.2 混合动力系统仿真模型的二次开发

混合动力系统采用的是后轮驱动形式，而ADVISOR软件原有的仿真模型只有前轮驱动，差异性较大。为了达到研究目的，因此需要对ADVISOR中相关的仿真模块进行二次开发。

ADVISOR中前驱仿真模型的建立思路是，首先建立并求解出车辆在坡度路面的动力学方程，再依据动力学方程创建SIMULINK模型。下面对坡度路面的后轮驱动车辆进行受力分析，如图2所示，假设此时车辆是极限附着，车辆初始速度为V0，在最大附着力Fmax下产生的最大末速度为Vt。其中，FW、Ff、Fi分别是车辆所受的空气阻力、滚动阻力和坡度阻力，Fn是驱动轮所受的垂直载荷。

1.3 混合动力系统控制策略模型设计

ADVISOR中的部分模型是以经验数据为基础建立的稳态模型，仿真效果不佳;并且本文研究的仿真车辆的控制策略与ADVISOR中现有的控制策略不同。因此，在此需要对控制策略进行重新设计。由于车辆本身是一个非线性系统，若采用传统的PID控制，需要将非线性系统进行线性化，控制器的设计很费时间。故文中并联式混合动力车辆采用的是模糊逻辑控制，主要利用车辆的踏板开度、车速和SOC之间的关系作为动力分配的主要依据，经过模糊逻辑动力分配控制器模组，使发动机和马达的动力保持最佳分配。仿真与结果分析

在进行ADVISOR仿真分析时，选择不同的道路循环工况会较大的影响仿真结果。为了让仿真分析更趋近实际情况，本文将中国城市公交典型工况导入ADVISOR，并选用该工况对混合动力系统进行经济性能仿真分析。图7是中国城市公交典型工况图。由于该工况下的仿真车速上限是60km/h，因此在进行混合动力系统最高车速仿真时，又选择了美国环境保护署城市道路循环工况CYC-UDDS进行车速仿真。结论

1)本文充分利用了ADVISOR软件代码开放的特性，在其现有仿真模型的基础上，进行二次开发建立了混合动力客车的后驱动力系统模型和控制模型，并将中国城市公交典型工况导入ADVISOR，这使仿真研究与实际工况更加吻合。

2)仿真结果表明，所建立的动力系统和控制策略能够较好的仿真该混合动力汽车的动力性能和燃油经济性，且与原车型相比，混合动力汽车的燃油经济性提高较明显，动力性能也能达到设计要求。这为混合动力汽车的实用化、产量化提供了技术支持，减少了产品的开发周期和成本。

第五篇：关于机器人足球比赛策略仿真系统的设计与建模总结

关于《机器人足球比赛策略仿真系统的设计与建模》总结本文首先讨论了机器人足球比赛的动态模型,其次讨论机器人的基本行为(前进、避障等)和基本动作(射门、截球等),最后提出了仿真比赛的控制策略。

对于机器人的动态模型，球的运动模型以及机器人的推球模型中所出现的方程，只需知道了解一下即可，看不懂的也无需深究，编程时可直接使用。

在机器人足球比赛中,机器人的基本行为包括移动和避障两种,基本动作包括射门点球、截球、阻挡、扫球等。需要注意的是避障用的是势场法（仿真机器人中涉及到的势场法，模糊控制等都是是现在人工智能研究的领域，对人工智能或者数学建模感兴趣的同学可以去了解一下，我个人觉得，对于这些方面，理工阅览室提供的资源还是比较丰富的）。基本动作的话论文中讲的比较清晰，只是配的图形不清楚，不过这些图在百度里都可以找到，你们可以根据自己的需要去百度里搜一下。

这篇论文对机器人的比赛策略提供了两种，修正的防守策略和全攻全守策略，我个人觉得，这两种策略很有用，它的思想也很清楚，可以考虑把它编出来放在策略函数中。