并联式混合动力汽车(PHEV)动态协调控制方法硬件在环仿真

在指出并联式混合动力汽车(Parallel hybrid electric vehicle, PHEV)发动机与电动机动力耦合过程中存在的协调问题基础上,提出基于模型匹配控制的动态协调控制方法,开发出双驱动电动机结构的硬件在环仿真试验平台硬件系统和基于Matlab/Simulink/RTWT与Visual C 环境的软件系统,并建立PHEV动态协调控制方法硬件在环仿真试验台.对所设计的动态协调控制方法进行硬件在环仿真试验,试验结果表明,该动态协调控制方法能有效控制两个动力源的动力耦合过程,具有较高的转矩控制精度和很好的动态响应特性.     

基于道路坡度识别的混合动力汽车主动模式切换控制策略

为研究在基于道路坡度识别的前提下,单轴并联式混合动力汽车进行主动模式切换的控制策略,在Matlab上建立了混合动力汽车的整车数值模型以及道路坡度模型。在对道路坡度识别的基础上,通过模型预测的方式对下一时刻混合动力系统的车速及需求转矩进行了预测。根据需求转矩以及电池在当前时刻和下一时刻的SOC确定混合动力汽车的工作模式,在先确定工作模式的基础上以燃油消耗最小为目标函数,以动态规划算法进行实时的最优转矩分配;在保证经济性的前提下,使混合动力系统达到在即将上坡时刻"换挡",满足驾驶员的动力性和驾驶性需求。     

新型并联式混合动力汽车模式切换协调控制

针对一种基于行星齿轮机构的新型并联式混合动力汽车,以实现整车系统效率最优为目标,对混合动力系统工作模式区域进行划分,制定出整车能量分配策略。研究了各工作模式切换之间的扭矩协调控制算法,并进行了驱动工况仿真分析。结果表明,综合了系统效率最优的能量分配策略与协调控制算法既能优化动力系统效率,又能够有效提高混合动力汽车模式切换过程中动力传递的平稳性。     

混合动力汽车牵引力控制驱动策略建模分析

如何精确地协调发动机系统和电机系统,使得发动机和电机实际作用总和能够实时、准确地满足上层控制求得的驱动轮目标驱动力矩,是混合动力汽车牵引力控制系统(HEVTCS)驱动控制策略所需解决的问题。根据转矩动态协调制定发电机、电机协调控制策略,搭建混合动力汽车牵引力控制系统仿真实验平台,建立了发动机、电机、传动系统、制动系统及十五自由度车辆动力学模型。通过在均一沥青路面上直线行驶三种不同工况下分析,对比分析有无HEVTCS控制的汽车动力性能,对比分析发动机电机协调控制策略与传统控制策略控制结果。对比分析表明:混合动力汽车牵引力控制系统能迅速地将驱动轮轮速控制在了目标轮速;与传统内燃机汽车牵引力控制算法相比,发动机电机协调控制策略更快、更有效地实现了对打滑车轮的控制。为进一步实车实验提供模型和理论支持。     

并联式混合动力汽车转矩实时分配控制策略研究

为提高并联式混合动力汽车的整体效率,确保发动机工作在高效区的同时,动力电池不会因过度放电对使用寿命造成损害,对并联式混合动力汽车转矩实时分配控制策略展开研究。以全球轻型车测试规程(WLTP)为循环工况,采用马尔科夫链模型预测车辆在未来时域内的需求转矩,以未来时域内电机目标转矩占总需求转矩的百分比和电池SOC值作为输入,以转矩分配因子作为输出,建立模糊控制器,利用自适应模拟退火算法对模糊控制器的输出值进行离线优化,通过动态调节优化后的转矩分配因子实现需求转矩的合理分配,确保电池SOC值波动在设定的上下限内。在MATLAB和Cruise仿真平台中,对本文提出的控制策略进行联合仿真,并与逻辑门限值控制策略进行对比分析,结果表明:相比于逻辑门限值控制策略,转矩实时分配控制策略不仅保证发动机在高效区工作,而且电池SOC值的波动范围也保持在与初始值上下的3%以内,有效的改善了动力电池的使用寿命。     

同轴并联式混合动力汽车模糊控制策略研究

为了提高同轴并联式混合动力汽车的燃油经济性,针对同轴并联式混合动力系统的结构特征、工作过程及能量流动模式,以驾驶意图作为模糊设计的输入变量,对驾驶意图进行模糊识别。在Matlab/Simulink中建立基于驾驶意图识别的模糊控制转矩分配策略,并在NEDC循环工况下与Cruise进行联合仿真。结果表明,该控制策略在满足动力性的前提下,同基于逻辑门限值的转矩分配控制策略相比,能有效改善发动机的工作点,百公里综合油耗下降了3. 2%,进一步提高了整车燃油经济性。     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

基于动态规划的并联混合动力动车组能量管理策略研究

以西门子公司的Desiro VT642型混合动力动车组为对象,在Matlab中建立了动车组纵向动力学模型。基于特定的驾驶循环,使用动态规划算法,仿真研究了"柴油机+电机"的并联式混合动力驱动模式的能量管理策略。结果表明,基于动态规划算法的控制策略在特定驾驶循环下可减少油耗25.6%。通过数据统计,提取了有效控制策略,为在线能量管理规则的设计提供理论依据。     

基于分层控制的混合动力车辆中能量管理研究

本文提出了一种基于分层控制的能量管理方法。首先以并联式混合动力车辆的结构为例,建构车辆及多动力源的数学模型,而后,采用分层混杂模型预测控制方法进行能量管理的分层优化,上层采用线性时变模型预测控制算法,优化分配发动机、电机的转矩;利用混合整数二次规划算法优化控制变速器转动;最后,以NEDC、UDDS、LA92、WLTC标准循环工况为例,基于电池SOD优化、燃油经济性、计算效率为评价指标,对分层控制的能量管理策略进行仿真分析。     

混合动力汽车多目标参数解耦优化方法研究

混合动力汽车的能量管理策略与动力总成参数高度耦合,在混合动力汽车优化过程中存在不断循环的情况,使得参数优化难以实现,无法找到最优解。针对这一问题,提出一种多参数解耦优化方法,该方法采用混合优化策略,将动力性目标作为约束条件,以粒子群算法优化动力总成参数,并通过粒子群算法对不同参数下的能量管理策略与换挡策略进行瞬时优化。针对一并联混合动力汽车,利用Matlab/Simulink建立了包含模糊PID驾驶员在内的用于优化过程中自适应的正向仿真模型。结果表明,混合优化算法能最大程度挖掘该动力总成的潜力,相较于同时优化逻辑门阈值的优化方法,经济性目标提高了4. 55%,并能同时得到对应该最优参数的具有通用性的能量管理策略和换挡策略。     

基于免疫算法的四驱插电式混合动力汽车控制策略多目标优化

为改善四驱插电式混合动力汽车的燃油经济性和排放性能,构建了基于规则的能量管理控制策略,并建立了整车仿真模型;将多种群协同进化的思想引入免疫算法,提出多种群免疫算法,并运用该算法对四驱插电式混合动力汽车的控制策略进行了多目标优化;在dSPACE实时仿真系统上对优化前后的控制策略进行了硬件在环仿真实验。结果表明：优化后的控制策略控制效果良好,且发动机的燃油消耗降低了12.71%,HC、CO以及NOx的排放分别下降了15.74%、15.92%和12.69%。     

Plug-in混合动力汽车能量管理策略全局优化研究

应用动态规划全局优化算法,针对并联式Plug-in混合动力汽车在不同行驶里程下的能量管理策略进行了全局优化研究。结果表明:车辆的行驶里程小于55km时应使用电动机为主的能量管理策略,当车辆的行驶里程大于55km时应使用发动机为主的能量管理策略;在动态规划最优控制下,车辆行驶里程为55km时整车经济性能最佳,行驶里程小于110km时整车平均等价油耗为2.7L/100km,相对于原型车经济性提高了近58%。     

基于ADAMS与Matlab的半主动悬架联合仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB设计了基于模糊算法的半主动悬架控制器,基于ADAMS／View和Matlab／Simulink对半主动悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,基于模糊控制的半主动悬架能够很好地降低车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移,较大地改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

自动化灌溉系统的模糊控制方法

为提高灌溉用水的使用效率,降低灌溉系统改造成本,提出了一种基于模糊控制的节水自动化灌溉系统。在建立系统数学模型并利用Matlab／Simulink对系统进行仿真的基础上,分析讨论了一种模糊控制算法,并运用该算法增强了灌溉系统的可控性和灌溉方式的合理性。最后,通过样机设备的实验对系统设计进行可靠性验证。     

自适应神经模糊推理系统在倒立摆控制中的应用

针对单级倒立摆系统具有多变量、非线性、绝对不稳定的特点,应用Matlab/Simulink设计了用于倒立摆系统的、基于自适应神经模糊推理系统的ANFIS控制器,采用反向传播算法和最小二乘算法的混合算法对倒立摆控制样本数据进行学习,调整各变量的隶属度函数,自动产生模糊规则.仿真结果表明,ANFIS控制器对倒立摆系统的摆杆角度和小车位置的控制过程具有良好的动态性能和稳态性能.     

基于Adams/Car和Matlab/Simulink的汽车半主动悬架模糊控制研究

基于Adams/Car软件创建汽车半主动悬架系统多体模型,利用改进遗传算法优化模糊规则的策略,实现汽车半主动悬架系统模糊控制器的设计,为了证明模糊控制器的控制效果和遗传算法的优化性能,在Matlab/Simulink环境中对汽车半主动悬架系统多体模型实现联合仿真分析。与被动悬架系统的分析对比说明,基于Adams/Car和Matlab/Simulink软件创建的汽车半主动悬架系统模糊控制器在很大程度上降低了人身加速度、改善车辆的乘坐舒适性和驾驶平顺性,同时也证明了采取联合仿真方法的有效性和准确性。     

插电式混合动力汽车电池系统的研发

以国内某款插电式混合动力汽车(PHEV)电池系统研发为基础,论述了电池系统的结构设计、强度分析和散热分析方法,同时浅析了电气设计原理和BMS(BatteryManagementSystem)控制策略。希望能为插电式混合动力汽车电池系统的研发提供一些借鉴。     

分数阶模型参考自适应控制的Matlab设计

介绍了分数阶模型参考自适应控制算法的Matlab实现。利用Oustaloup算法设计了simulink仿真结构图,并进行了仿真研究。通过参数选择可以取得比用传统控制更好的控制效果,仿真实例也验证了该控制的有效性。该控制系统具有较快的响应时间,较小的超调量以及很好的鲁棒性。     

空气球系统建模与先进控制

依据贝加莱公司提供的由控制器、风扇、玻璃管、空气球构成的空气球实验装置,以及Automation Studio组态软件和Matlab/Simulink仿真软件,应用机理建模和系统辨识相结合的建模方法,建立了由PWM控制输出到高度响应的系统数学模型。在Matlab/Simulink环境下对模型各个部分以及整体模型进行仿真,对仿真结果进行分析,最后与实验结果响应曲线对比,并对模糊控制算法进行研究,得出试验结果。     

基于Matlab和LabVIEW的电机控制系统集成开发

Matlab／Simulink在电机控制系统开发的仿真阶段得到了广泛应用，但与LabVIEW相比，Matlab本身的硬件控制性能较差。分析了Matlab和LabVIEW的各自特点，给出了两者在感应电机SPWM驱动控制系统开发中的实例。结果证明，有效的互用优势可以加快开发进度。