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《考慮電池老化的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào):TP273單位代碼:10183研究生學(xué)號(hào):2015524054密級(jí):公開吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文考慮電池老化的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究ResearchonEnergyManagementStrategyofParallelHybridElectricVehiclewithConsiderationofBatteryAging作者姓名:唐佳慧專業(yè):控制工程研究方向:混合動(dòng)力汽車能量管理指導(dǎo)教師:陳虹教授培養(yǎng)單位:通信工程學(xué)院2018年6月考慮電池老化的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究ResearchonEnergyManage
2、mentStrategyofParallelHybridElectricVehiclewithConsiderationofBatteryAging作者姓名:唐佳慧領(lǐng)域(方向):控制工程指導(dǎo)教師:陳虹教授類別:工程碩士答辯日期:2018年6月2日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán),依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人,均不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用(但純學(xué)術(shù)性使用不在此限)。否則,應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交學(xué)位論文,是
3、本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:2018年6月2日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院:本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容,愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿,希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)
4、據(jù)庫》給予出版,并同意在《中國博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用,同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級(jí)別:碩士博士學(xué)科專業(yè):控制工程論文題目:考慮電池老化的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:2018年6月2日作者聯(lián)系地址(郵編):吉林大學(xué)通信工程學(xué)院(130025)作者聯(lián)系電話:13844840397摘摘摘 要要要學(xué)學(xué)學(xué)生生生姓姓姓名名名:::唐唐唐佳佳佳慧慧慧專專專業(yè)業(yè)業(yè)名名名稱稱稱:::控控控制制制工工工程程程指指指導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)教教教師師師:::陳陳陳虹虹虹教教教授授授建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型
5、社會(huì)是當(dāng)今世界的重要任務(wù),為此,汽車行業(yè)正逐漸向著電動(dòng)化的方向發(fā)展。混合動(dòng)力汽車(HybridElectricVehicle,HEV)由于其高效率、低能耗、低排放的優(yōu)點(diǎn),成為行業(yè)發(fā)展的潛在趨勢。然而,混合動(dòng)力汽車中引入了新的動(dòng)力源――電機(jī),由此帶來了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間動(dòng)力如何分配,即能量管理策略的問題;此外,電池在充放電過程中,會(huì)伴隨一系列的副反應(yīng)發(fā)生,這樣勢必會(huì)帶來電池的老化問題(性能衰減),既影響整車工作效率又可能增加電池更換成本。這些問題的出現(xiàn)無論是對(duì)能量的優(yōu)化、控制以及電池老化問題都提出了新的挑戰(zhàn)。另外,考慮到控制器在實(shí)車系統(tǒng)中的應(yīng)用
6、問題,我們對(duì)算法的快速性也有很高的要求。針對(duì)以上問題,本文以CVT(無級(jí)變速器)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,綜合考慮整車燃油經(jīng)濟(jì)性和電池老化兩個(gè)目標(biāo),通過優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩分配和CVT速比,達(dá)到降低燃油消耗和電池老化的目的。為了解決多目標(biāo)有約束的非線性控制問題,且提高計(jì)算效率,本文采用在模型預(yù)測控制的框架下,結(jié)合龐德里亞金極小值原理和二分法迭代得到最優(yōu)控制量的顯式解的方法來求解優(yōu)化問題。通過離線仿真實(shí)驗(yàn)和硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了能量管理策略的有效性和控制器的實(shí)時(shí)性。主要工作概括如下:(1)分析了整車結(jié)構(gòu)和各部件的建模方法,并在AMESim中
7、搭建了用于能量管理策略開發(fā)的CVT并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的整車仿真模型,然后對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了匹配。為了驗(yàn)證整車模型的合理性和功能性,在Simulink環(huán)境下搭建了基于規(guī)則的能量管理控制器,為基于優(yōu)化的能量管理策略的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。(2)針對(duì)混合動(dòng)力汽車能量分配以及電池在工作過程中特性會(huì)逐漸衰減的問題,為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)整車燃油經(jīng)濟(jì)性和減小電池老化的目標(biāo),建立了面向控制器設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池(包括內(nèi)阻模型和電池老化評(píng)價(jià)模型)數(shù)學(xué)模型,將能量優(yōu)化問題整理為多目標(biāo)有約束的非線性優(yōu)化控制問題。(3)在Matlab中搭建了能量管理策略優(yōu)化控制器,主要方案是:
8、在模型預(yù)測控制的框架下,利用極小值原理,結(jié)合二分法迭代找到最優(yōu)控制問題的顯式解,得到預(yù)測時(shí)域內(nèi)最優(yōu)的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩以及CVT傳動(dòng)比。通過AMESim與Matlab離線聯(lián)合仿真實(shí)