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1、純電動(dòng)客車再生制動(dòng)控制策略及硬件在環(huán)測試研究ResearchonControlStrategyofRegenerativeBrakingandHardware-in-loopSystemforPureElectricBus作者姓名：趙繼嶺專業(yè)名稱：車輛工程指導(dǎo)教師：于遠(yuǎn)彬副教授學(xué)位類別：工程碩士答辯日期：2015年6月7日摘要純電動(dòng)客車再生制動(dòng)控制策略及硬件在環(huán)測試研究隨著中國霧霾天氣的加劇，所引發(fā)的環(huán)境問題也日益突出，防治污染，節(jié)能減排已經(jīng)成為世界各國進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)展首先考慮的因素。在汽車行業(yè)，發(fā)展新能源汽車是緩解地球環(huán)境壓
2、力節(jié)進(jìn)行能減排的重要措施。而開發(fā)再生制動(dòng)系統(tǒng)（RBS）是新能源汽車進(jìn)行節(jié)能減排的重要手段之一，開發(fā)一套R(shí)BS不僅有利于環(huán)保還可以增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。RBS主要適用于車輛頻繁啟停的路況，主要解決的是機(jī)械制動(dòng)力與電機(jī)制動(dòng)力之間的分配問題以及如何控制電機(jī)制動(dòng)力平穩(wěn)介入和退出，其次還要考慮到駕駛員的最優(yōu)制動(dòng)感覺以及制動(dòng)安全性，在此基礎(chǔ)上盡可能多的進(jìn)行制動(dòng)能量的回收。本文以純電動(dòng)客車為研究對(duì)象制定了一套適合研究車型的控制策略，通過聯(lián)合仿真和搭建硬件在環(huán)測試平臺(tái)驗(yàn)證了理論的可行性，并最終在實(shí)車上驗(yàn)證了RBS的工作效果。本文的主要研
3、究工作如下：(1)對(duì)研究車型進(jìn)行了制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及制動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在明確制動(dòng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)車輪的制動(dòng)力學(xué)、前后軸制動(dòng)器制動(dòng)力、附著系數(shù)、同步附著系數(shù)以及ECE法規(guī)規(guī)定的前后軸制動(dòng)力分配范圍進(jìn)行了分析。(2)在原車的設(shè)計(jì)要求及制動(dòng)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行了解析，在充分利用踏板自由行程的基礎(chǔ)上結(jié)合再生制動(dòng)限制因素分別計(jì)算出了由ECE法規(guī)、電機(jī)特性、電池特性各自所確定的最大再生制動(dòng)力，提出了一套在不同制動(dòng)強(qiáng)度下所確定的再生制動(dòng)力平順性切換的控制策略，并且綜合考慮了車速、電池SOC、電池溫度等限制因子，在Matl
4、ab/Simulink中搭建了控制模型。(3)根據(jù)純電動(dòng)客車具體參數(shù)，在AVL-Cruise中搭建純電動(dòng)客車整車模型，進(jìn)行了各個(gè)部件的參數(shù)設(shè)置及信號(hào)線的連接，并驗(yàn)證了所搭建模型的可行性。通過AVL-Cruise/Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真測試，在特定制動(dòng)工況及典型城市循環(huán)工況下進(jìn)行再生制動(dòng)回收效果的測試，并對(duì)再生制動(dòng)力的介入與退出時(shí)的平順性進(jìn)行了測試。(4)搭建了硬件在環(huán)測試平臺(tái)，分別對(duì)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)?；鵌于dSPACE系統(tǒng)并以TTC200作為控制器載體進(jìn)行硬件在環(huán)測試平臺(tái)的搭建。將所搭建的Cruise整車
5、模型通過CMC(CommonModelCompiler)功能生成可執(zhí)行文件嵌入到Simulink，并通過MATLAB/Simulink自帶的RTW(RealTimeWorkshop)功能將得到的模型生成C代碼下載dSPACE中，另一方面通過PCAN_USB下載器將編寫的控制策略下載到控制器TTC200中,完成了系統(tǒng)的配置、信號(hào)調(diào)試、相關(guān)模塊的功能測試及控制策略的驗(yàn)證。(5)實(shí)車試驗(yàn)，通過實(shí)車調(diào)試及道路試驗(yàn)得到大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而分析判斷各個(gè)部件的通訊情況，驗(yàn)證再生制動(dòng)控制策略在實(shí)車上的可行性以及開發(fā)的RBS工作效果。關(guān)鍵詞
6、純電動(dòng)客車再生制動(dòng)控制策略聯(lián)合仿真硬件在環(huán)實(shí)車試驗(yàn)IIABSTRACTResearchonRegenerativeBrakingControlStrategyandHardware-in-loopSystemforPureElectricBusWiththeChinesehazeweatherisgettingmoreandmoreserious,theenvironmentalproblemsarealsoincreasinglyprominent,sopreventingpollutionandenergyconser
7、vationandemissionsreductionhavebecomewhatthewordmustfirsttakeintoconsideration.Intheautomotiveindustry,thedevelopmentofnewenergyvehicleshasbeentheimportantmeasuresforalleviatingpressureontheearth'senvironment.Thedevelopmentofregenerativebrakingsystem(RBS)isoneofth
8、eimportantmeansforenergysavingandemissionreduction.ThedevelopmentofRBSisnotonlybeneficialtotheenvironmentalprotectionbutalsoincreasetherangeofelectricve
