ISG型混合动力汽车制动能量回馈控制机理研究

【摘要】：随着全球经济的快速发展,人们对地球的能源不断开采和使用,尤其是汽车行业,作为近现代的新兴产业,它的快速发展消耗了大量的能源同时也带来了大量的污染,因此,混合动力汽车作为清洁能源汽车应运而生。在混合动力汽车的技术领域中,再生制动技术能够实现制动能量的回收再利用,是它实现节能环保目标的重要技术之一。首先,提出了一种ISG混合动力汽车制动系统结构方案,详细分析了其工作过程,结合汽车制动性能评价指标,重点研究了影响制动能量回收的关键因素,如电机和电池的工作效率、控制策略的设计等。在此基础上,搭建了系统各部件的数学模型。其次,根据永磁同步电机在不同转速下的效率高低问题,设计了基于电机高效运行的滑模控制策略。通过分析永磁同步电机的特性,找出一条高效发电曲线,然后设计了固定边界层滑模控制器,使汽车在制动时电机工作在这条曲线附近,用来提高电机的发电效率。再次,针对电机向电池充电过程中的的联合工作效率问题,设计了一种模糊滑模控制策略。结合电池荷电状态、电机转速等因素对电池充电效率的影响,找出一条两者联合工作的高效运行曲线,在此基础上,设计了滑模控制器,来控制电机工作在该曲线附近,以提高制动能量回收的效率;同时,为了减弱滑模变结构系统的抖振现象,设计了模糊控制器,并进行了控制策略的仿真分析。仿真结果表明:FSMC策略下的电池SOC最终值要比SMC策略高0.03,比Advisor策略高0.08;在制动能量回收率方面,FSMC策略要比SMC策略高7.07%,比Advisor策略高16.13%。由此可以看出FSMC策略在回收制动能量方面有更显著效果。 【关键词】：混合动力汽车 再生制动 永磁同步电机 滑模控制
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 HEV发展现状10-12
• 1.2.1 HEV分类10-12
• 1.2.2 ISG型混合动力汽车技术优势12
• 1.3 再生制动技术领域发展现状12-15
• 1.4 论文主要研究内容15-18
• 第2章 混合动力汽车制动特性分析18-28
• 2.1 混合动力汽车制动系统结构18-20
• 2.2 混合动力汽车制动过程分析20-21
• 2.3 混合动力汽车制动性能评价指标21-24
• 2.3.1 制动效能21-22
• 2.3.2 制动效能的恒定性22
• 2.3.3 制动时方向的稳定性22-24
• 2.4 再生制动的影响因素24-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 混合动力汽车制动系统建模28-48
• 3.1 混合动力汽车动力学模型28-35
• 3.1.1 汽车行驶阻力模型28-30
• 3.1.2 汽车制动力模型30-32
• 3.1.3 前后轮制动力分配模型32-35
• 3.2 车轮模型35-37
• 3.3 主减速器模型37-38
• 3.4 变速器模型38
• 3.5 永磁同步电机模型38-44
• 3.5.1 PMSM在三相定子坐标系（ABC）下的模型39
• 3.5.2 PMSM在 α-β 坐标系下的数学模型39-40
• 3.5.3 PMSM在d-q坐标系下的数学模型40-42
• 3.5.4 PMSM稳态效率模型42-44
• 3.6 电池组模型44-47
• 3.7 本章小结47-48
• 第4章 基于PMSM滑模控制的再生制动控制策略设计48-64
• 4.1 PMSM的结构和特点48-49
• 4.2 PMSM高效运行曲线的获取49-50
• 4.3 滑模控制理论50-52
• 4.4 基于设定曲线的HEV滑模控制策略52-55
• 4.4.1 状态空间方程53-54
• 4.4.2 滑模控制器设计54-55
• 4.5 仿真对比分析55-62
• 4.5.1 仿真参数设定及工况选择55-57
• 4.5.2 仿真分析57-62
• 4.6 本章小结62-64
• 第5章 基于电机电池高效运行的再生制动控制策略设计64-74
• 5.1 电机电池高效运行曲线的获取64-66
• 5.2 基于电机电池高效运行的模糊滑模控制策略66-69
• 5.2.1 滑模控制器设计67-68
• 5.2.2 模糊控制器设计68-69
• 5.3 仿真分析69-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 结论74-76
• 6.1 全文总结74-75
• 6.2 研究与展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 攻读学位期间的研究成果81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略    舒红;秦大同;胡明辉;杨亚联;叶明;

永磁同步电机作为机车牵引电机的应用现状及前景    许峻峰,李耘茏,许建平

基于模型预测控制的混合动力汽车下坡再生制动策略    舒红;郑军;胡明辉;梁元波;

永磁同步电机永磁体状况在线监测    肖曦;张猛;李永东;

并联式混合动力汽车再生制动控制策略仿真研究    商高高;欧昌杰;孙钦云;

永磁同步传动系统的应用概况    许峻峰;冯江华;

永磁牵引电动机的失磁故障分析及预防措施    陈致初;符敏利;彭俊;

内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识    史宇超;孙凯;马鸿雁;黄立培;

基于多模式SVPWM算法的永磁同步牵引电机弱磁控制策略    何亚屏;文宇良;许峻峰;冯江华;

永磁同步电机磁链信息在线监测的新方法    文传博;齐亮;

基于混合系统理论的再生制动系统控制策略研究    尹安东;赵韩;孙骏;

轮边电力驱动系统再生制动控制技术研究    卞永明;兰皓;蒋佳;李生博;吴昊;金晓林;

电动汽车PMSM退磁故障机理、诊断及发展    李红梅;陈涛;姚宏洋;

一种永磁同步电机的失磁故障重构方法研究    何静;张昌凡;贾林;李祥飞;赵凯辉;

Control Strategy Research of Wayside Supercapcitor Energy Storage System for Urban Rail Transit    ZongYu Gao;Jianjun Fang;YiNong Zhang;Di Sun;Lan Jiang;Xiaoling Yang;

配置ISG的吉利某车型动力系统仿真设计    万普鹏;杜志强;孙全;赵福全;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

混合动力汽车再生制动与稳定性集成控制算法研究    尚明利

提高永磁同步电动机调速系统性能方法研究    许峻峰

数控机床用高性能交流伺服驱动控制技术研究    张士雄

考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究    杨亚娟

高密度永磁电机永磁体防退磁技术的研究    师蔚

四轮驱动电动汽车永磁无刷轮毂电机驱动系统控制研究    卢东斌

基于现代控制理论的永磁同步电机控制研究    钱苗旺

纯电动客车机械式自动变速器换挡综合控制技术研究    孙少华

前后轴独立驱动电动汽车复合制动策略优化研究    郭洪强

变频空调压缩机驱动控制系统研究与实现    陈文祥

城市轨道交通供电系统再生电能利用技术研究    王钧正

基于滑模控制器的永磁同步电机矢量控制系统研究    王一超

正弦波永磁同步电动机直接转矩控制性能改善研究    徐从谦

基于双模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制系统    蒋城峰

内置混合式转子可控磁通永磁同步电机及控制方法的研究    星生智

滑模控制永磁同步电机伺服系统的研究    黄佳佳

基于有限元的永磁无刷直流电机设计与性能分析    王长春

直接驱动永磁同步电机控制策略仿真研究与实现    赵小皓

电机直接驱动动车转向架方案研究及动力学分析    张会杰

永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用    近藤稔,易厚梅

机车的直接传动    T.Koch,王渤洪

永久磁铁励磁的牵引电动机    T.Klockow,王渤洪

永磁材料的磁稳定性    齐凤春

锂离子电池循环寿命快速衰减的原因    吴赟;蒋新华;解晶莹;

跨入21世纪的电力电子与传动技术    黄济荣

中度混合动力汽车匀速下坡再生制动策略优化    舒红;袁景敏;胡明辉;高银平;

混合动力汽车匀速下坡再生制动模型预测控制    舒红;潘文军;袁景敏;蒋勇;

锂离子动力电池温升特性的研究    张志杰;李茂德;

钕铁硼稀土永磁材料交流失磁    黄浩,柴建云,姜忠良,陈秀云

液压节能汽车制动能量回收及动态调节控制策略的研究    赵金祥

基于工况仿真的锂动力电池寿命研究    王雪非

PWM过调制技术在电动汽车用永磁同步电机控制中的应用    梁振鸿

永磁同步电机的转矩直接控制    智大为

汽车制动参数测试仪    董秀国;洪泽浩;郝春光;

对四轮汽车制动过程计算机仿真的研究    彭育辉,王良模

汽车制动对安全行驶的影响    陈朝晖

汽车制动控制系统仿真模型初探    仉立军 ,兰小春

基于上海市道路工况的混合动力汽车制动能回收研究初探    吴晓栋,陈礼璠,杜爱民,孙闽波

汽车制动防抱系统的历史及其发展趋势    申荣卫,台晓虹

汽车制动液的类型与选用    孙永泰;

浅谈汽车制动检验台的发展与存在问题    樊立梅;

一种基于8位微控制器的汽车制动信号快速识别算法    刘文哲;林上港;林土胜;

汽车制动性检测知识自检题(四)    

汽车制动系统仿真与试验分析软件的开发    王良模;王举;吕兆华;孙刚;

对双轴汽车制动过程数字仿真的研究    彭育辉;

对双轴汽车制动过程数字仿真的研究    彭育辉;

一种计算汽车制动油压波动频率的算法    孙仁云;

合成型汽车制动液的制备研究进展    刘金龙;王永杰;

科密汽车制动技术开发有限公司产品介绍    

基于动态故障树的汽车制动系统可靠性分析    洪强;梁亮;

基于神经网络的汽车制动模型    赵伟;高凤玲;

镁盐晶须增强汽车制动复合材料摩擦磨损性能    林有希;高诚辉;王媛;

汽车制动系统设计开发思路及方法    刘力平;

商家销售制动液合格仅两成    丛亚平

我国汽车制动液和防冻产品良莠不齐    小李

我国汽车制动部件开发研制获新突破    成吉昌 陈培龙

格尔顿汽车制动部件替代进口    成吉昌

国产汽车制动液市场亟待净化    张宇星

买汽车制动液四项注意    孟唤

劣质汽车制动液惊现市场    王锐　熹熹 晓霞

汽车制动部件国产化获重大突破    陈培龙 泰昌

我国汽车制动部件研制获新突破    记者 成吉昌 通讯员 陈培龙

汽车制动液    

混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究    彭栋

汽车制动专家系统知识库的建立和人机界面设计    邹乃威

汽车制动专家系统知识库的建立及推理机制研究    陈照明

二轴汽车制动轴载荷分配特征研究    张殿龙

汽车制动摩擦副的分析与优化    王兵

汽车制动性能仿真与动态检测技术研究    李冰

平板式汽车制动智能检测系统的研究与开发    关耀奇

面向对象的汽车制动专家系统推理机的研究与开发    刘玺

汽车制动专家系统推理机及其人机界面的设计    王献运

汽车制动防抱系统研究与演示    台晓虹

基于虚拟仪器的汽车制动性能测试系统的研究    黄伟