并联混合动力电动汽车最优控制及实例仿真

实现并联混合动力电动汽车（PHEV）能量分配的优化控制是整车集成的关键．将燃油消耗最低为优化拉制目标的能量最优分配问题归纳为切换系统的最优控制问题，应用动态规划算法，分两步求解该切换系统的最优控制问题，得到转矩最优分配及换档的控制律，并将其应用于整车控制，通过计算机对实例进行仿真证实了该方法的有效性。     

并联式混合动力汽车控制策略的仿真研究

以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据，提出了基于负荷平衡和逻辑门限方法的并联式混合动力汽车(PHEV)实时控制策略，用以控制混合动力系统的转矩分配，实现混合动力系统的不同工作模式以及模式间的动态切换。在MATLAB／Simulink环境下建立了前向式并联混合动力汽车系统模型，通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车，监测情况表明是实用的。     

并联混合动力汽车扭矩协调控制策略仿真研究

对于使用机械式自动变速器(AMT)的并联式混合动力汽车(PHEV),能量管理策略的实现需要对发动机、电机以及离合器和变速箱进行协调控制,为此,建立一个分层控制系统来管理整车的能量分配和实现整车的能量分配策略。能量管理策略的实现层以改善车辆行驶平顺性和减小离合器磨损为目标,协调控制动力和传动系统,实现能量管理层需要的扭矩分配、工作模式切换以及换档等要求。在Matlab/Simulink环境下建立了并联式混合动力汽车动力传动系统的仿真模型,通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车,试验结果表明了控制系统和控制策略的适用性。     

四驱混合动力轿车串联式电液复合制动仿真

针对自主开发的四轮驱动混合动力轿车,设计了串联式制动能量回收系统。基于制动安全性和最大化回收制动能量的原则,提出了ABS液压制动与再生制动协调控制的电液复合制动控制策略。该策略先根据驾驶员的操作实时计算制动强度和总需求制动力矩,然后依据制动强度大小对总需求制动力矩进行分配,并且实时检测车轮滑移率以判断是否切换到ABS独立工作模式。并在Simulink软件平台上建立了样车动力传动、制动系统及控制策略模型,分别在轻度、中度和紧急制动三种制动工况下仿真了串联式制动能量回收系统的性能。仿真结果表明:所提出的电液复合制动控制策略能有效地提高制动能量的回收效率,且在紧急制动时能保证车辆的制动稳定性能。     

线性切换系统的周期性平稳性分析

研究了线性切换系统的周期性和稳定性规律,给出线性切换系统周期性的充要条件及平稳性的充分性判据．为基于混合动态系统Ｐｅｔｒｉ网模型的混合控制器参数验证和设计提供了依据．     

增强MIMO OFDM无线通信仿真

基于MATLAB平台,设计并实现了带有自适应模式切换和混合自动重传请求功能的增强MIMO OFDM无线通信系统的链路级仿真.提出使用多级域结构数组代替传统的数值数组定义仿真数据,有效解决了因模式切换和多次混合重传带来的数据维数自适应变化问题.该建模方式也可应用于更多扩展功能MIMO OFDM系统的仿真平台搭建.     

HEV多领域物理建模与模式切换控制仿真

为了加快某新型混动力汽车控制系统开发、降低成本,利用基于Matlab/Simulink平台的多领域物理系统建模工具SimPowerSystem和SimDrivelines建立其动力驱动系统及传动系统的仿真模型.在此基础上,提出了纯电动至发动机驱动、发动机驱动至联合驱动典型模式切换过程的控制策略,并对这两种模式切换过程控制策略的性能进行仿真分析.仿真结果表明所设计的模式切换控制策略可以保证模式切换过程动力传递的平稳性,所建立的混合动力汽车多领域物理系统模型的合理性和可行性,为混合动力汽车建模与控制仿真提供一条快捷而有效的新途径.     

混合动力客车自适应能量容错管理的研究

将容错控制理论应用于复合式混合动力客车控制策略开发中,提出了一种自适应能量容错管理的方法.该能量容错管理综合考虑了安全性能、行驶性能及能量分配方面的要求.通过基于模型的方法对故障进行诊断,分析其影响.利用等效燃油最小消耗(ECMS)思想,建立参数自适应客错控制策略,实现故障和无故障下对系统性能的实时优化.对系统的容错性提出了一种基于功率误差的等价燃油消耗评价指标.仿真和试验结果表明该控制策略是实时可行的.     

基于混合控制策略的半主动悬架道路友好性

为提高重载车辆悬架系统的道路友好性,利用Matlab/Simulink建立基于混合控制策略的半主动悬架系统的道路友好性仿真模型,分析了阻尼力分配系数对车辆-路面动态载荷的影响。利用动态载荷系数、动态载荷应力因子道路友好性指标评价了具有混合控制策略的半主动悬架系统的道路友好性。研究结果表明,当阻尼力分配系数为0.2～0.6时可使基于混合控制策略的半主动悬架系统的具有较好的道路友好性。     

ISG型中度混合动力汽车能量管理策略研究

在汽车动力学基础上,对ISG型中度混合动力汽车在不同工作模式下的系统效率进行瞬时优化,以系统效率最高为优化目标,得到工作模式切换规律。在瞬时优化结果的基础上,采用全局最优化方法,分别计算在不同工况下道路循环单元ECE和EUDC的油耗与SOC变化值。根据油耗与SOC变化值,对不同工况下的循环单元进行排列组合,制定了十种不同的能量管理策略。仿真结果表明,根据不同的道路情况和驾驶意图,可以选择最优的能量管理策略,以达到降低油耗和平衡SOC的目的。     

超级电容和电池相结合的HEV动力和经济性仿真研究

采用理论和实验数据相结合的方法,利用Cruise软件对装配有超级电容和电池相结合使用的并联混合动力大客车SWB6105HEV进行了仿真建模,对其动力性经济性进行了仿真分析,在仿真分析的基础上进行了道路试验验证。仿真和试验结果表明,混合动力大客车可以准确、合理地实现各种预定的控制功能。燃油经济性比原型车有较大提高。仿真分析很好的为混合动力大客车以后的设计开发、控制策略优化发提供了理论依据。     

风/光复合发电系统变结构仿真建模研究

提出了风／光复合发电系统（WSHPS）变结构仿真的一般数学模型，包括系统结构定义、系统各部件数学模型。在此基础上，在C＋＋ Builder环境下开发了相应的仿真软件。运用该软件，对一实例进行了计算。结果表明：利用该文提出的变结构仿真数学模型及相应仿真软件，用户可以重构多种结构的风／光复合发电系统并进行计算机仿真计算，从而能够预测系统的性能，如，太阳电池阵列功率、风力发电机功率、与负载功率之间的匹配性，控制策略的合理性，以及系统运行的效率等等。     

奥运场馆用混合动力电动汽车建模与仿真研究

为实现2008年北京“绿色奥运”的目标,开发低排放和零排放的电动汽车成为必然。根据奥运场馆用车的特殊要求,通过分析奥运场馆用混合动力电动汽车各子系统的工作原理,建立了相应的数学模型,在此基础上采用图形化建模仿真工具MATLAB/Simulink建立了整车仿真模型,并进行了纯电动和混合动力行驶工况下的仿真分析。结果表明,所确定的参数合理,所制定的控制策略切实可行,能够满足奥运场馆用车的要求,从而为开发奥运场馆用车提供了理论依据,奠定了技术基础。     

多级组合发动机混合动力电动汽车燃油经济性的数值模拟

提出了多级组合发动机的概念,并将其作为混合动力电动汽车的动力。与常规混合动力电动汽车相比,在欧洲NEDC、美国HWFET和日本1015汽车循环中,最高燃油经济性分别提高8.09%、9.69%和3.5%。在不同的电池组初始充电状态和不同的多级组合发动机功率比的情况下,对其进行了燃油经济性和发动机平均效率的模拟。模拟结果表明:考虑结构设计的复杂性和经济性,与传统动力相比,以等功率比的双级组合发动机作为混合动力电动汽车动力更为合理,更具可行性。     

轻度混合动力AMT系统经济性换挡规律优化

装备机械自动变速器(AMT)的混合动力车辆驱动系统包含了发动机、电机和电池以及传动系统,不能按照传统AMT车辆的方法制定其换挡规律.在综合考虑发动机、电机的工作性能以及电池荷电状态的基础上,以燃油经济性能为目标,提出了装备机械自动变速器的轻度混合动力车辆电动机部分助力时的能量分配策略和经济性换挡规律,并进行了仿真.结果表明,采用新的经济性换挡规律,能更加有效地发挥混合动力车辆的性能,提高燃油经济性.     

基于模糊逻辑的混联式电动汽车控制策略研究

提出了一种基于模糊逻辑的混联式电动汽车功率分配控制策略,功率分配控制器的核心是规则库,它由制动规则库、燃油经济性规则库、加速性能规则库以及校正模块等四个独立的规则库组成。利用已建立的四驱混合电动汽车模型对其燃油经济性进行计算机仿真表明:采用模糊控制策略比传统控制策略的百公里油耗在市区(FUDS)和高速(FHDS)工况下均下降了约10%。     

具有离合器的双机械端口电机系统仿真

双机械端口电机(Dual Mechanical Ports Electric Machine,DMPM)是一种具有两个机械端口和两个电气端口的新型电机,基于该种电机的混合动力系统能够实现电力无级调速,已成为混合动力汽车研究领域中的一个热点。深度混合动力系统中的双机械端口电机内外转子之间设计一离合器,当内燃机工作在高效区时,离合器闭合,能量直接从发动机传递到驱动轴,提高效率。在分析整车工作模式、双机械端口电机和离合器数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink/Stateflow建立了集DMPM、离合器、内燃机、控制器和整车为一体的仿真平台,经过对FTP75工况仿真表明:建立的仿真平台可以实现整车工作模式的模拟,同时对发动机启停、离合器闭合的动态过程进行实时仿真,对控制策略的仿真验证,减少调试和实验时间。     

谐振注入式混合型有源滤波器的仿真研究

提出了一种适用于中高压系统的并联谐振注入式混合型有源滤波器,给出了拓扑结构。对注入支路的参数进行设计和分析;建立并联谐振注入式混合型有源电力滤波器的简化电气模型,提出了两种控制策略,在MATLAB仿真平台上,利用谐波抑制函数分析研究了不同基本控制策略下电网及系统各个参数波动对装置的谐波补偿特性的影响;给出了该结构的无功补偿特性,解决了传统注入式混合有源电力滤波器存在谐波注入能力与无功容易过补互相矛盾的问题。对并联谐振注入式混合型有源电力滤波器作了仿真实验,结果验证了理论分析的正确性,谐波和无功都得到很好的抑制。     

基于AMT的变速驱动单元及在混合动力汽车中应用

介绍了基于AMT(机械自动变速器)的电子变速驱动单元(E.T.Driver)的基本原理、构造、性能特点及其它在混合动力汽车换档过程中对提升换档品质和行驶平顺性的应用.应用德国ITI公司的simulationx软件,对变速驱动单元在混合动力汽车换档中的应用及换档策略进行了建模仿真分析.     

并联式混合动力电动汽车模糊优化控制的仿真研究

采用查表法和解析法建立了并联式混合动力电动汽车的发动机、蓄电池和电动机的模型。提出了基于发动机燃油经济性,并考虑到废气排放,分不同综合工况的目标函数,对发动机的工作点进行优化处理。利用模糊控制技术,实现了蓄电池的荷电状态值、发动机的期望转矩、以及发动机优化转矩三者之间的合理匹配。仿真结果表明,较之传统的并联电气辅助控制,模糊优化能够更好地提高燃油经济性,并且各种排放也得到了很好的抑制。