混合動力系統(tǒng)瞬時最優(yōu)能量控制策略的研究.pdf

1、在能源問題日益嚴峻的大背景下，混合動力汽車因兼具傳統(tǒng)汽車的續(xù)航能力和電動汽車的節(jié)能優(yōu)勢而受到廣泛地關(guān)注。與傳統(tǒng)汽車不同，混合動力汽車一般包含發(fā)動機和電機兩種動力源，故而需要依靠合理的能量控制策略對兩種動力源的工作狀態(tài)進行協(xié)調(diào)與控制，以保證車輛在滿足功率需求的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)混合動力系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢。因此，本文以某單軸并聯(lián)式混合動力汽車為研究對象，以進一步提高混合動力系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟性為目標，對并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的能量控制策略展開了研究。

2、　　首先，本文利用ADVISOR軟件搭建了某單軸并聯(lián)式混合動力汽車的仿真模型，并對其發(fā)動機、電機/發(fā)電機、電池等主要部件的建模過程以及系統(tǒng)所面臨的能量控制問題進行了介紹;然后，本文引入動態(tài)規(guī)劃算法作為獲取能量控制問題最優(yōu)解的方法;并在算法的運用過程中，充分考慮了混合動力系統(tǒng)的自身特性，對系統(tǒng)在每一時刻所能達到的狀態(tài)區(qū)間進行了限定，極大的減少了離散點的數(shù)量，進而提高了最優(yōu)控制結(jié)果的求解速度。
　　隨后，本文在對等效燃油最小控制策略（

3、ECMS策略）進行研究的基礎(chǔ)上，探究了等效因子的數(shù)值大小對ECMS策略控制效果的影響規(guī)律，確定了等效因子的有效變化區(qū)間;緊接著，本文結(jié)合動態(tài)規(guī)劃算法，設(shè)計了一種最優(yōu)等效因子的提取方案，即利用動態(tài)規(guī)劃算法獲得車輛在給定循環(huán)工況下的最優(yōu)控制結(jié)果，并假設(shè)此結(jié)果可由ECMS策略獲得，據(jù)此求得在每一瞬時最優(yōu)等效因子的數(shù)值。通過對最優(yōu)等效因子的分析，本文獲得了最優(yōu)等效因子隨系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)矩或需求功率的變化規(guī)律，并對最優(yōu)等效因子在循環(huán)工況上的均值與SOC

4、維持水平之間的關(guān)系進行了函數(shù)擬合。同時，本文通過探究混合動力系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟性在不同SOC維持水平下的變化規(guī)律，確定了SOC值的最佳維持區(qū)間。
　　最后，根據(jù)等效因子的有效變化區(qū)間、最優(yōu)等效因子均值隨SOC維持水平的變化規(guī)律以及SOC的最佳維持區(qū)間等已經(jīng)獲得的結(jié)論，本文設(shè)計了一種新型的自適應(yīng)等效燃油最小控制策略(A-ECMS策略)。在該策略中，等效因子能夠根據(jù)SOC值偏離最佳維持區(qū)間的程度做出不同程度的調(diào)整。通過仿真計算證明，在該策