插电式混合动力汽车动力传动系统参数匹配优化

以基于CVT并联式插电混合动力汽车为研究对象,首先采用理论和工况相结合的分析法,分别匹配电机峰值功率和电机额定功率;然后采用理论分析法对发动机参数和电池参数进行匹配,以整车油耗和排放为目标函数,采用遗传算法对主减速器速比进行优化;最后用MATLAB建立整车动力传动系统仿真模型,制定基于逻辑门限值的能量管理控制策略,并进行整车动力性能和经济性能仿真分析。结果表明匹配的参数满足整车动力性能的设计要求,动力传动系统参数匹配合理,为插电式混合动力汽车的设计提供了理论依据。     

混合动力装载机变频泵控转向液压系统的鲁棒控制器设计

首先论述了混合动力装载机变频泵控转向液压系统的基本结构。之后对IPMSM数学模型进行精确反馈线性化,并结合H∞混合灵敏度控制方法,采用改进的量子行为粒子群算法对混合灵敏度问题加权函数的系数进行优化;依据优化后的加权函数,通过求解LMI得出IPMSM的鲁棒控制器。最后对装载机实际V形铲装作业时转向系统的负载状况进行仿真研究,基于实地铲装作业测试数据的仿真结果表明：所设计的控制器可以使IPMSM驱动定量泵输出适量的液压油,以满足装载机正常转向时对油液的需求;同时,与阀控及一般泵控转向系统相比,变频泵控转向系统更加节能。     

静液传动混合动力车辆驱动系统优化匹配

为了解决通用优化算法无法有效计算静液传动混合动力车辆驱动系统优化匹配时设计变量具有复杂约束的问题,建立液压泵/马达排量与其转速范围的规则知识库,采用基于该规则知识库的自适应模拟退火遗传算法,对轮边驱动静液传动混合动力车辆的驱动系统关键元件及系统参数进行优化匹配.对优化后的混合动力车辆的节能和动力特性进行仿真分析,并采取...     

混合动力汽车车载复合电源参数匹配及其优化

在分析超级电容的加载对混合动力汽车各动力部件参数影响的基础上,提出了复合电源合理的布局形式。针对整车对电源功率、能量的要求对复合系统进行参数匹配,以电源全寿命使用成本最少为目标进行参数优化。对所匹配的结果进行了仿真分析,结果表明,复合电源应用于混合动力汽车,在质量、体积、全寿命使用成本及制动能量回收效能等方面均优于原单一电池。     

混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验

针对混合动力挖掘机特点,提出基于液压蓄能器与动力电池的动臂势能回收方案,采用多目标优化的方法对势能回收系统关键元件参数进行匹配。建立回收系统的仿真模型,设计回收系统的总体控制方法,并对匹配效果与控制方法进行仿真评价。搭建了混合动力挖掘机动臂势能回收系统的试验平台,对势能回收效果和操控性能进行试验研究。仿真和试验结果表明,基于液压蓄能器与电池的势能回收方案可行,系统操作性能稳定,参数匹配效果良好,势能回收率高。     

基于遗传算法的PHEV动力参数优化与仿真

分析了插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV)的动力系统结构,提出了将发动机功率、电机功率、动力电池功率、动力电池容量作为变量来优化PHEV动力系统.将3大动力部件成本总和作为目标函数,整车质量及动力性能作为限制条件,建立数学模型,运用遗传算法进行优化.运用Autonomie汽车仿真软件建立PHEV仿真模型,进行仿真实验.结果表明:发动机、电机、动力电池参数与遗传算法最优解基本相符,验证了所用遗传算法匹配动力参数的适用性.     

利用三参数自动换挡策略的轮式装载机传动系建模与遗传算法优化

将液压系统负载的分流系数作为动态参数引入换挡策略,提出了以油门开度、车速、液压系统负载分流系数为控制参数的装载机三参数自动换挡策略,避免了传统换挡策略将液压系统负载作为常值而产生的不良换挡行为。建立了传动系动力学仿真模型,通过分析油耗特性和传动系载荷信号验证了仿真模型的合理性。在此基础上构建了基于遗传算法的传动性能优化模型,结果表明:利用本文建立的仿真模型和三参数换挡曲面得到的优化解可以使传动系在满足动力性能要求的情况下燃油消耗更低。     

混合动力客车动力系统参数匹配与仿真优化

针对目前混合动力城市客车所具有的优势,本文以某款城市客车为例,在3种混合动力驱动形式的基础上,确定了本车串联混合动力的驱动形式;并对动力系统各部件参数进行了匹配设计,同时利用ADVISOR软件及其自动尺寸设计功能进行优化仿真。仿真结果表明,优化后的参数,虽电池组数目相差不大,但发动机、发电机和电动机的功率均有所减小,从而使3个部件的尺寸、质量和体积都有所减小,因此,整车的总质量也将随之减小,整车的经济性比参数优化前好。该研究满足了混合动力城市客车对动力性能的要求,达到了参数优化的目的。该研究为发展混合动力客车提供了理论依据。     

电动汽车动力系统参数匹配及优化

为了实现电动汽车动力系统系统参数的优化匹配,根据电动汽车设计参数建立电动汽车整车性能仿真模型.围绕电动汽车整车、开关磁阻驱动电机与蓄电池选择匹配问题,研究蓄电池单体容量对电动汽车整车性能的影响规律.基于电动汽车循环行驶工况,提出一种以提高蓄电池利用效率为目标的电动汽车蓄电池参数优化匹配方案,通过引入蓄电池荷电状态(SOC)质量比系数对蓄电池单体容量及组容量进行优化选择.以同步提高电动汽车动力性能和经济性能为目标,定义基于电动汽车循环工况的整车性能综合指标系数,对车辆传动系比进行了优化设计,并对该优化方案下电动汽车整车及开关磁阻电机动态性能进行了仿真分析.结果表明:提出的电动汽车驱动电机、蓄电池及整车传动系比的优化匹配方案能很好地满足ECE城市循环工况的行驶要求,对改善整车动力性能,提高电池效率,增大续驶里程等都具有十分重要的意义.     

串联式混合动力电动客车动力系统匹配计算

以城市公交车为研究对象,介绍了混合动力公交车的选型依据以及串联式混合动力公交车动力驱动系统的匹配计算方法,并结合城市公交运行工况的特点以及驱动电机的效率MAP图,对混合动力公交车动力传动系各部件参数进行优化设计,指出了在设计过程中应注意的问题,使动力系统达到最优化配置.     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

并联混合动力挖掘机动力源匹配方法研究

现有的混合动力挖掘机控制策略没有考虑动力源之间的功率匹配问题,因此难以保证其控制效果.在分析液压挖掘机工况、建立并联混合动力挖掘机的仿真模型基础上,引入混合度、最佳混合度和动态最佳混合度的概念,描述主动力源与辅助动力源之间的匹配程度;研究动力源混合度 (HF）对动力总成控制效果、燃油经济性以及动力性能的影响.提出以混合动力工况为基础,燃油经济性为目标的混合度确定方法.经仿真验证,利用该方法得到的混合度能够确保动力总成控制策略控制性能不受动力源的局限,且在满足整机动力性能的同时达到最佳的燃油效率.     

基于车辆循环工况并联混合动力汽车感应电机额定功率和效率的匹配

提出了基于车辆循环行驶工况并联混合动力汽车感应电机额定功率的匹配方法,在电机过载能力范围内根据每个循环工况电机的需求功率确定常用功率区域和额定功率。给出了基于工况匹配电机本体效率的计算方法。结合北京、伦敦循环工况,与解放牌混合动力客车的第二轮样车40kW电机进行对比仿真分析,结果表明,基于工况匹配的电机进一步提高了整车燃油经济性。     

Parameter design and performance analysis of zero inertia continuously variable transmission system

In order to solve the problem of weak power performance of vehicle equipped with continuously variable transmission(CVT) system working under transient operating conditions, a new CVT equipped with planetary gear mechanism and flywheel was researched, a design method of transmission parameter optimization was proposed, and the comprehensive matching control strategy was established for the new transmission system. Fuzzy controllers for throttle opening and CVT speed ratio were designed, and power performance and fuel economy of both vehicles respectively equipped with conventional CVT system and new transmission system wrere compared and analyzed by simulation. The results show that power performance and fuel economy of the vehicle equipped with new transmission system are better than that equipped with conventional CVT, thus the rationality of the parameter design method and control algorithm are verified.     

应用复合电源的轻度混合动力汽车的参数匹配

为解决混合动力汽车成本高、电池寿命短的问题,提出了复合电源轻度混合动力汽车的思想,通过取消发动机怠速、回收制动能量提高燃油经济性,应用电机主动同步技术缩短换档时间,利用超级电容寿命长、效率高的优点与电池组成复合电源,缓冲电池功率负荷,延长电池寿命。对整车各动力部件进行了参数匹配,通过仿真分析对匹配结果加以验证,并总结出将复合电源应用到轻度混合动力汽车中的可行性。     

ISG型混合动力汽车中液力变矩器与发动机的匹配优化

针对ISG型混合动力汽车传动系结构,开展了液力变矩器与发动机和ISG电机的匹配优化研究.首先,建立了匹配计算模型,得到其共同工作的输入输出特性曲线.然后,根据混合动力汽车整车性能的要求,建立了以液力变矩器循环圆直径为设计变量,整车性能指标为目标函数的优化模型,通过一维寻优求解得到最优解.利用软件平台,建立了整车动力学模型,在选定循环工况下,对优化前后整车性能进行了仿真.结果表明：优化后整车起步性能获得提高,燃油经济性得到明显提升.     

基于进化算法的带约束混合动力系统多目标优化

为获得无需将多目标优化问题转化为单目标优化问题的混合动力系统多目标优化方法,分析了并联混合汽车总成模型,建立了带约束混合动力系统多目标优化数学模型,并给出了优化目标、待优化参数及约束条件。设计了基于NSGA-Ⅱ的混合动力系统多目标优化算法,该算法基于Pareto支配性原理判定所得方案的优劣,不需要指定各个目标的权系数。仿真优化结果表明:优化后的系统百公里油耗平均下降了0.25%,污染物排放平均下降了2.75%,蓄电池充电效率分布由[0.8,0.9]变为[0.85,0.9],放电效率分布由[0.82,1.0]变为[0.95,1.0],作者提出的方法可以优化混合动力系统的性能。     

燃料电池混合动力系统输出功率跟随研究

为提高燃料电池混合动力系统功率输出的动态特性,并提高其经济性,在基于DC/DC变换器微分平坦控制的基础上提出了基于高效率功率跟随的混合能量管理策略,建立了包括燃料电池、锂电池、DC/DC变换器和负载等部件的数学模型,并进行了仿真实验。研究结果表明:基于微分平坦控制的DC/DC变换器控制方法能够改善系统的动态响应,修正后的电池的荷电状态(SOC)维持且接近期望SOC值;燃料电池的高效率功率跟随控制策略可以实现系统功率的合理分配,使得混合动力系统可以更安全、高效地运行。     

槽式集热场与燃煤机组混合发电系统经济性分析

在对用太阳能槽式集热场替代燃煤机组加热器抽汽的混合发电系统进行优化的基础上,对混合发电系统进行技术经济分析,结果表明混合热发电系统中太阳能发电部分的LEC大大低于纯太阳能热发电系统,与风力发电相当;此外还对太阳直射辐射资源,系统寿命,集热场年平均效率,单位集热面积的成本对LEC的影响进行了分析。