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1、并联混合动力汽车的能量控制策略研究姓 名：王杰专业班级：09自动化2班学 号：P091813239指导老师：杨成慧绪论选题意义：汽车是当今人们的主要交通工具之一 ，也是能源消耗大户。随着全球能源和环境问题 的日益突出，开发低油耗、低排放的新型汽车成 为当今世界汽车产业的发展趋势。发动机与电机 混合驱动的混合动力汽车技术在改善汽车性能、 降低汽车排放等方面效果明显，短期内有望成为 低能耗、低排放汽车的替代技术。 实现目标：与电辅助控制相比，模糊控制策略能 实现能量的合理分配，提高燃油经济性和减少尾 气污染物排放，达到良好的控制效果。毕业论文主要内容 1.并联混合动力汽车工作模式及整车模型分 析
2、2.并联混合动力汽车的模糊能量控制策略设 计 3.模糊推理系统和模糊控制能量管理系统模 型的建立 4.并联混合动力汽车模糊逻辑控制策略仿真 与分析 1.并联混合动力汽车的分析1.1. 并联混合动力汽车特点 1.2. 并联混合动力汽车工作模式分析 扭 拒 耦 合 器油箱发动机离合器电池电动机变速器差速器车轮车轮整车模型分析整车模型的仿真运行道路行驶 工况模型车辆 模型车轮 模型主减 速器 模型变速 器模 型电机/发 动机模 型能量 源模 型请求 车速请求 车速请求 车速 转矩请求 车速 转矩请求 车速 转矩请求 功率反馈 功率反馈 车速 转矩反馈 车速 转矩反馈 车速 转矩请求 车速后向仿真为主
3、，前向仿真为辅后向仿真前向仿真2.并联混合动力汽车的模糊能量控制策略设计 1.模糊控制的引入及特点 2.把系统需求Tr和SOC作为模糊控制器的输入变 量，发动机转矩Te为输出变量。 3.模糊空间的划分 Tr的模糊子集和SOC的模糊子集都是为 VS,RS,S,M,RB,B,VB Te的模糊子集为VS,RS,S,RM,M,VM,RB,B,VB 4.隶属度函数的确定 根据分析推理法，选择较为典型的三角形函数和 梯形函数。 5.模糊控制器规则定义 模糊控制器基本结构图对于双输入单输出模糊控制器，可以建立一下模糊控制器规则形式： R1: IF Xm=A1 and Ym=B1 then z=C1； R2:
4、 IF Xm=A2 and Ym=B2 then z=C2； Rn: IF Xm=An and Ym=Bn then z=Cn； 已知模糊控制器输入Xin=Ai和Yin=Bi,根据模糊控制规则进行推理得出 输出模糊量z为 Ci=(Ai and Bi)。输入 模糊化模糊推理解模糊输出知识库数据规则模糊控制器规则表3-1 模糊控制具体规则SOC Te TrVSSRSMRBBVBVSRMRSRSSSVSVSSRMRMRSRSSSVSRSMMRMRSSSSMRBVMMMMRMRSRBRBRBVMMMRMRMBBBRBRBVMVMMVBVBBBRBRBVMVM模糊推理系统的建立FIS编辑器 隶属度函数编
5、辑模糊规则编辑器 3.模糊能量控制系统模型将已建立的模糊控制器加入替换电 辅助控制模块4.并联混合动力汽车模糊逻辑控制策略仿真与分析4.1. 整车模型嵌入ADVISOR 4.2. 仿真结果分析 4.3. 发动机、电机效率分布图 4.4. 电池SOC曲线 4. 5. 燃油经济性和污染物排放情况 仿真结果界面1.发动机效率分布图基于电辅助控制策略的发动机效率分布图基于模糊控制策略的发动机效率分布图2.电机效率分布图基于电辅助控制策略的电机效率分布图基于模糊控制策略的电机效率分布图 3.电池SOC变化曲线基于电辅助控制策略下SOC变化曲线基于模糊控制策略下SOC变化曲线2.燃油经济性和污染物排放情况
6、基于电辅助控制基于模糊控制3.两种控制策略仿真结果对比动力性参数逻辑门 限控制 策略模糊控制策略百分比0-96.6km/h9s9s- 64.4-96.6km/h4.5s4.5s- 0-137km/h18.418.4- Max.speed(km/h)136.8136.8- Max.acceleration(m/s2 )55-Distance (Km) 10.912+10.1% 油耗及排放参数油耗(L/100km)9.55.8-38.9% HC(g/km)0.4660.323 -30.7% CO(g/km)2.4631.467 -40.4% NOx(g/km)0.3920.253 -35.4% 结论与展望1.将所设计的基于模糊控制的能量控制模块替换整车模型中 原有的电辅助控制策略模块，建立并联混合动力汽车的整 车模型并成功嵌入ADVISOR2002中，进行仿真；仿真结 果验证了基于模糊控制的能量控制策略具有较好的燃油经 济性还能减少污染物的排放。通过发动机效率分布图反映 出来，从而体现了模糊控制的优越性。 2.但也存在很多不足之处：如所设计的能量控制策略只是简 单的控制策略，还可以多加入一个输入量（如加速度）这 样控制更加优化；还可考虑模糊控制与其他控制的结合控 制策略等；这样的综合控制不仅能提高燃油经济性减少污 染物的排放还能保持整车的动力性不变甚至有所提高。
