基于mpc的并联式液压混合动力车辆能量管理策略研究

《基于mpc的并联式液压混合动力车辆能量管理策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201170981学校代码10487密级硕士学位论文基于MPC的并联式液压混合动力车辆能量管理策略研究学位申请人：严索学科专业：动力机械及工程指导教师：李顶根副教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonStrategyofEnergyManagementforParallelHydraulicHybridVehicleBasedonMPCCand

2、idate:YanSuoMajor:PowerMachinery&EngineeringSupervisor:AssociateProf.LiDinggenHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJan.,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集

3、体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年

4、月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要液压混合动力技术属于混合动力的重要分支，它借助泵/马达对车辆行驶过程中的制动能量进行快速回收再利用，特别适应于频繁起停的城市工况。并联式液压混合动力车辆(PHHV)中涉及到两套动力源，动力源能量分配的好坏关系到混合动力技术能否实现节能减排。利用性能优异的能量管理策略实现动力源能量的分配就显得尤为重要。传统的规则法能量管理策略过于简单，没有经过优化处理，结果不理想。瞬时优化法计算量过大。全局优化法则需要提前预知未来行驶路况，不适用于工况瞬息万变的实时控制。基于此，研究模型预测控制(MP

5、C)法，在降低计算负荷的情况下有效的结合了局部优化和滚动优化来进行动力源能量管理。基于MATLAB/Simulink平台，以理论建模为主建立了PHHV的后向仿真模型,包括需求功率计算模型、变速箱模型、发动机模型、蓄能器模型和泵/马达模型等主要部件。采用模型预测控制(MPC)理论，以蓄能器荷电状态SOC和发动机瞬时燃油质量流量mf为输入量，发动机需求功率比例为输出量，以油耗最小为目标函数设计了MPC控制器进行动力源的能量分配。仿真结果表明：在PHHV车辆基于UDDS工况的行驶过程中，MPC控制器较好的进行了两种动力源的能量

6、分配。MPC能量管理策略消耗燃油0.5987gal，将燃油经济性提高了16%，相比规则法能量管理策略降低了5%的油耗。其中，油耗随着蓄能器预加压压力的增大而逐渐减小，预加压压力的提高有利于提高燃油经济性。但预加压压力越大，系统的能量泄露也越大。在一定范围内，液压泵/马达排量的提高会提高燃油经济性，但超过该范围，排量的提高对燃油经济性无影响。因此液压单元参数要根据实际情况作出相应合适的选择。关键词：柴油机；液压混合动力；能量管理；模型预测控制(MPC)；理论建模I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractHydraul

7、ichybridtechnologyisanimportantbranchofhybrid.Itcanrecycleandreuseofvehiclebrakingenergyintheprocessthroughthepump/motor,particularlyadaptedtothefrequentstartsandstopsoftheurbancondition.Parallelhydraulichybridvehicles(PHHV)havetwopowersources.Energydistributionbe

8、tweenpowersourcesrelatestowhetherthehydraulichybridvehicleenergysavingandemissionreduction.Theuseofhighperformanceenergymanagementstrategiestoachievedis