基于增程式电动商用车的增程器匹配和能耗分析

为了更合理地对应用于增程器的不同发动机和发电机进行匹配,利用发动机和发电机的效率特性得到增程器的最优效率曲线.以一款增程式电动商用车为研究对象,在Matlab/Simulink中搭建整车正向仿真模型,基于中国典型城市工况对增程器的定点发电和沿最优效率曲线运行两种控制策略对整车经济性的影响进行了分析.结果表明,合理地选择发动机和发电机进行增程器的匹配能有效提高整车经济性;同时,在功率跟随控制策略下增程器输出较宽范围的功率将会增大整车的油耗.     

增程式电动环卫车发动机双工作点的控制策略

为了响应环保节能的号召,开发设计了一款新型的增程式电动环卫汽车。由于增程式电动环卫车具有其特殊的动力传动系统,增程器中的发动机只是带动发电机发电,不直接与驱动桥机械连接,故对增程器中发动机的运行控制策略设置相对负载功率需求可以有一定的独立性。针对目前存有的控制策略进行分析研究,找出其优缺点,提出了增程器中发动机双工作点的控制策略。根据发动机的万有特性曲线,结合整车行驶过程中的功率需求、车速、动力电池SOC,选择了2个合适的工作点,并合理设计2个工作点间的切换逻辑。运用Matlab/Simulink软件对控制策略进行建模,联合AVL.Cruise仿真平台进行进行试验仿真。仿真结果表明:设计的控制策略在保证车辆的动力性能、经济性的基础上,减少了发动机转速的波动,避免了电池大电流的充放电,同时具有良好的NVH性能。 更多还原     

基于动态规划的复合电源能量管理优化

以复合电源能耗和电池组容量损失最小化为目标建立多目标优化模型,将电池组容量损失视为状态变量,将多目标优化问题转化为单目标多状态形式,并应用动态规划进行求解,得到Pareto解集。分析优化结果,提取了数条功率分配规律,并基于此提出基于规则的能量管理策略。对控制策略进行仿真验证,结果表明:与动态规划结果相比,复合电源能耗增加1%,电池容量损失增加0.4%,达到了与动态规划相近的效果,在线能量管理策略同时在两个目标上近似最优。     

增程式电动汽车动力参数匹配与控制策略分析

针对纯电动汽车存在的不足,本文主要对增程式电动汽车动力参数匹配与控制策略进行研究。给出了整车参数及车辆动力参数,并借助AVL-Cruise和Simulink联合仿真平台,对增程式电动汽车动力参数进行匹配,对各部件进行选型,利用Stateflow搭建控制策略,将整车仿真模型和控制系统很好的联系起来并进行仿真验证。仿真结果表明,整车动力参数匹配比较合理,满足基本动力性和经济性要求,控制策略能使动力电池在合理区间工作,实现增程器高效工作,延长电动汽车续驶里程,降低有害气体的排放,与目前存在的公交汽车相比,百公里油耗明显降低。该研究为进一步研究增程式电动汽车提供了理论依据。     

增程式电动汽车动力系统匹配与仿真研究

以某款增程式电动轿车为研究车型,根据整车基本参数以及定义的动力性能参数,确定了驱动电机和动力电池的基本参数,并以整车最高车速为目标确定了增程器的标定功率和增程器发动机的输出功率。在此基础上利用ADVISOR软件对该车的动力性能进行仿真分析。仿真结果表明该车动力系统的匹配合理并满足整车动力性能需要。     

增程式电动客车整车控制器的设计

针对某带APU的增程式城市电动客车的整车协调控制问题设计了整车控制器,研究了整车控制器的硬件、软件设计,多能源管理和能量优化控制策略。通过动力电池组荷电状态SOC逻辑门限控制策略,当动力电池组SOC低于门限值后,APU开启,起到增程器的作用。整车控制器以瑞萨科技的32位微控制器uPD70F3380为核心,实现数字I/O、模拟量的采集以及CAN总线通信、多能源管理和能量优化控制等功能。经过实车实验,该整车控制器实现了电动客车的APU驱动、混合驱动、纯电驱动等多种工作模式,并有效地提高了能量的利用率,证明了该整车控制器的可行性和控制策略的有效性。     

含风电的节能发电调度研究

随着大规模风电并网,风电资源的随机性及不确定性给电力系统节能发电调度带来了新问题。为适应上述电力系统新情况,更好地实现电力系统的节能减排,本文基于多目标粒子群算法,对含风电的节能发电调度进行研究。以火电机组总能耗最小和CO2排放量最小为共同目标函数,建立含风电的多目标节能发电调度模型,利用多目标粒子群算法进行模型求解,并引入半可行域的概念进行约束条件的处理。同时以1个含有10台火电机组和1个风电场的系统为算例进行验证。结果表明,多目标优化方案与以火电总能耗最小为目标的方案相比,CO2排放量减少8.16%,火电总能耗仅增加4.73%,与以CO2排放量最小为目标的方案相比,火电总能耗减少7.39%,CO2排放量仅增加1.73%。该方案实现了节省资源及降低排放的目的,对电力系统节能减排具有参考价值。     

并联型气动燃油混合动力汽车控制策略

针对气动燃油混合动力汽车2种动力源的协调控制问题,在阐述了该类型车的控制策略的开发原则的基础上,提出了用于切换工作模式的门限值的控制策略,应用非支配遗传多目标优化算法获取了混合工作模式下的转矩分配比的脉谱（MAP）图,实现了混合工作模式的转矩实时优化分配.通过在ADVISOR软件基础上开发的气动燃油混合动力整车模型进行的仿真分析验证了所提出的控制策略.结果表明,控制策略能够在满足气动燃油混合动力车驱动性能的前提下,实现混合动力各种工作模式的正确切换,完成气动发动机耗气量和内燃机油耗、排放的优化控制.     

基于动力分布设计的增程式电动汽车

以某小型增程式电动汽车为原型,提出了一种基于动力分布设计的新构型方案。在此基础上进行了参数匹配与设备选型,并提出了适合这一构型方案的控制策略。结合匹配结果和试验数据,使用AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台搭建了整车数学模型,并针对动力性、纯电动续驶里程、再生制动效率及增程模式能耗等方面进行了仿真分析。结果表明:基于动力分布设计的增程式电动汽车,在不降低动力性能的前提下,拥有较小的整备质量和较高的再生制动效率,可提高纯电动续驶里程30%以上、降低增程模式能耗3%~6%,具有节能潜力。     

神经遗传增程式电动汽车控制策略

结合恒温控制和功率跟随控制策略,在增程器开关启动时以动力电池的SOC和APU的需求功率作为判断条件。采用模糊规则,依据汽车荷电状态和驾驶员踏板开度建立APU需求功率模型。需求功率和功率阈值判断条件与荷电状态和电量阈值判断条件相结合,实现了不同状态下的增程器开关控制。通过Cruise仿真在FTP75工况下得出在不同功率阈值、电量阈值情况下电动汽车油耗的数值,采用神经网络遗传算法实现对燃油消耗率函数值的寻优。     

疏浚泥浆管道输送系统的节能机理及控制策略

从降低管道能耗、提高泥泵效率和实现泵站之间协调控制等方面分析了疏浚泥浆管道输送系统的节能机理,提出了系统工况点在线动态优化方法及多泵协调控制策略.以实时检测的系统过程参数为基础,利用模糊决策方法和数据融合技术进行工况点在线动态优化,使泥浆管道输送系统比能耗最低.构建了基于GPRS无线网络的多泵协调控制平台,以实时检测的泵站过程参数为基础,利用模糊决策方法进行多泵协调控制,使泵站机组整体效率最高.疏浚施工现场试验结果表明,所提出的优化方法和控制策略易于实现,构成系统装置便于现场改造施工,可以获得良好的节能效果.     

基于动态规划算法的增程式汽车能量管理研究

针对增程式汽车存在的经济性问题，本文以运动型多用途汽车(sport utility vehicle, SUV)为例，采用动态规划算法，优化增程式汽车能量管理控制策略。给出了增程式汽车结构及主要参数，并基于AVL/Cruise模型，搭建增程式汽车关键部件模型，基于动态规划模型及动态规划的基础理论，提出增程式汽车全局动态规划控制策略求解方法，同时采用AVL Cruise中的Interface模块与Matlab/Simulink进行联合仿真。仿真结果表明，在功率跟随和动态规划两种控制策略下，功率跟随的燃油消耗为0.56 kg,动态规划控制策略的燃油消耗为0.53 kg,与功率跟随控制策略相比，燃油消耗大约减少了5.6%,经济性明显提高，说明动态规划算法的控制更加精确，效果更好，而且动力电池荷电状态(state-of-charge, SOC)大幅变化的次数少，发动机大致工作在高效区域。该研究达到了减小等效燃油消耗的目的，具有广阔的应用前景。     

基于模糊逻辑的防爆柴油机EGR率参数控制

防爆柴油机EGR率的最优控制是一个多目标优化的问题.传统EGR率是基于经验模式控制,无法实现在线实时控制功能.本文以某直列四缸防爆柴油机为研究对象,基于AVL BOOST与MATLAB软件建立了柴油机工况过程中的联合仿真模型,选择最大转矩转速1 600 r/min的工况进行分析,以满足负载功率需求和降低NO_x排放为控制目标提出了模糊逻辑控制策略,设计了模糊控制器,设定了模糊逻辑输入与输出的基本论域,建立了隶属度函数,依据专家库制定控制规则,通过在线实时采集负载需求功率与NO_x的排放数据,将其作为模糊控制器的输入,输出控制变量——EGR率.将实车试验数据加载到仿真模型中,对发动机25%, 50%, 75%和100%的四种载荷工况进行了对比仿真试验,与传统控制模式进行数据对比显示:模糊逻辑控制策略可以根据实时NO_x排量及负载需求功率自动调整EGR率,提高了发动机的动力性、经济性及排放性;发动机在100%与75%载荷工况下,为保证负载工况需求,采用低EGR率的控制策略以保障发动机功率输出;发动机在50%与25%载荷下,控制系统通过提高EGR率来降低NO_x的排放.本文提出的采用模糊逻辑控制策略进行多目标控制的方法,具有很强的鲁棒性,能够解决非线性复杂问题,适用于防爆柴油机EGR控制.但是,模糊逻辑控制规则及隶属度函数的建立需要依靠大量的专家经验,要经过反复的实验训练来提高控制的稳定性与可靠性,才能增强综合控制效果.     

车联网边缘场景下基于免疫算法的计算卸载优化

为了解决如何在降低车载终端计算时延的同时保证服务器的低能耗和负载均衡问题,本文首先构建了基于车对车通信的系统模型、时延模型、负载均衡模型、能耗模型和目标优化模型;然后提出了一种基于多目标免疫优化算法的计算卸载方案;最后将本文方案与多种卸载方案进行了对比实验。实验结果表明,本文方案能够有效降低用户的平均卸载时延,优化服务器之间的工作负载并有效降低能耗,且性能较各卸载方案有所提升。     

传感器网络中基于模糊决策的多目标路由优化算法

针对无线传感器网络的特点,选取能耗和时延作为优化目标,建立了基于模糊决策理论的多目标整数规划的网络模型．采用目标满意度隶属函数定义各目标的优化贴近程度,提出了一种多目标优化路由算法．通过调整压缩满意度空间,可适应不同业务对能耗和时延的不同要求．实例计算结果表明了算法的可行性．仿真分析表明,在基于能耗和时延的满意度隶属函数加权和的综合性能指标上,本算法优于最小能耗算法和最小时延算法．     

基于鲁棒优化的不确定需求下应急物资配送多目标决策模型

针对应急物资配送决策具有不确定性和突然性等特点,提出了一种基于多目标鲁棒优化不确定需求下的应急物资配送决策模型。在分析应急需求的随机性、应急物流设施点的需求不确定风险和路网中断风险的因素上,确定了以物资需求点的救援时间满意度之和最大、系统总成本最小以及物资到达需求点的救援时间之和最小为目标,构建了多目标鲁棒优化模型,并运用Matlab软件求解。以一个山区发生自然灾害作为突发事件为例,验证了多目标鲁棒优化模型的有效性和正确性。研究结果表明：不确定需求下应急物资配送中,决策者可以依据本文多目标鲁棒优化模型权衡利弊,制定出既具有应对风险能力,又能快速反应的救援方案。     

前后轴独立驱动的增程式电动汽车整车控制策略

纯电动汽车因续驶里程短和充电速度慢等原因制约了其进一步发展,增程式电动汽车在保证较低燃油消耗率的前提下弥补了纯电动汽车的缺陷。本文以前后轴独立驱动的增程式电动汽车为例,以保证整车的动力性能和降低燃油消耗率为出发点,提出了前后轴独立驱动增程式电动汽车的整车逻辑门限控制策略,该策略控制发动机的工作点随整车需求功率的变化而工作在不同的最优燃油消耗点上。仿真分析可知发动机在不同工况下均可以工作在低燃油消耗点附近,这表明该控制策略可实现对整车燃油经济性的良好控制。     

基于最小水流量的地铁车站空调系统节能控制研究

地铁车站空调系统运行能耗大,在温差控制等常用控制策略下易出现末端冷量不足的问题。针对该问题,提出了一种基于最小水流量的空调系统控制策略,并以郑州市一地铁车站空调系统为例,利用TRNSYS仿真的方法对该运行策略进行研究。首先搭建该车站建筑围护结构模型;其次搭建工频运行的空调系统模型,作为节能分析的基础模型;最后对基于最小水流量的空调系统的控制策略以及节能效果进行分析。结果表明：基于最小水流量的控制策略相比较工频运行控制策略空调系统节能率为53.1%,室内温度控制精度在±0.5℃范围以内,有效解决了定温差控制策略下末端冷量不足的问题,具有重要的工程应用价值。     

基于改进粒子群算法的中央空调系统节能优化控制

建筑的中央空调系统等设备用电能源消耗大,导致建筑能耗持续增长。为解决上述问题,首先根据中央空调工作原理,建立中央空调系统各设备能耗的数学模型,并选取决策变量;然后以中央空调系统总能耗最小为目标,以各变量上下限、设备之间的耦合关系、能量守恒等作为约束条件,建立中央空调系统节能优化模型;其次,将室内实时所需冷负荷与室内设定温度作为已知量,各决策变量作为输入量,中央空调系统总能耗作为输出量,降低模型的复杂程度;接着提出一种基于动态权重系数与加速因子的改进粒子群算法（IPSO）,对各决策变量进行协同优化控制,搜寻中央空调系统节能优化模型的最优解;最后,通过仿真分析对比IPSO与标准粒子群算法,IPSO结果更优、收敛性更好,优化后的空调系统总能耗较优化前显著降低,验证了所提模型与方法的有效性。     

带增程器的纯电动汽车整车控制器设计

主要介绍带增程器纯电动整车控制器的设计流程．首先定义整车控制器的功能．通过动力蓄电池荷电状态SOC逻辑门限控制策略,当电池SOC低于门限值后,燃料电池开启,起到增程器的作用．通过仿真软件和数学计算评价整车的经济性和动力性,设定SOC门限值为0．4．使用MPC555芯片作为整车控制器的硬件平台．利用Matlab／Simulink及其子模块Stateflow建立控制模型,通过RTW、TLC等语言编译器生成机器码,使用CANape和MPC555的CAN标定线下载到芯片．最终完成整车调试和标定．