混合动力汽车能量管理系统的模糊控制研究

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要汽车带来的环境污染和能源短缺问题引起了人们的普遍关注，于是混合动力电动汽车登上了历史舞台。混合动力电动汽车以其独有的特点成为世界上新一代清洁汽车的研究重点。HEV是由发动机和电机混合提供动力，通过优化控制发动机和电机的能量分配，使发动机一直工作在高效区中，实现减少油耗和降低排放的目的。而在HEV的设计中，无论其结构有何差异，能量控制策略始终是HEV设计最重要的部分。本文以并联式混合动力电动汽车(ParallelHybridElectricVehicle，简称PHEV)为主要研究对象，利用ADVISOR和

2、MATLAB／SIMUUNK建立发动机、电机、电池等部件的数学模型和整车控制系统的数学模型。然后，设计了一种以模糊控制理论为基础的PHEV模糊逻辑控制策略，这种策略是根据模糊逻辑控制原理，以电池的荷电状态(State．Of-Charge，简称SOC)值和驾驶员需求功率为模糊输入来确定发动机的实际输出转矩，从而实现驱动能的合理分配，最终达到减小发动机燃油消耗并保证电池SOC平衡的目的。最后，在M棚AB／SIMuI．NK中对模糊逻辑控制策略建模，并将建立的控制策略模型嵌入至IJADVISOR汽车模拟仿真软件中进行仿真试验。通过与并联电

3、辅助式控制策略的仿真对比，结果表明，模糊逻辑控制策略能够更好地提高燃油经济性，同时兼顾电池SOC平衡。然后针对传统的获取隶属度函数和模糊规则方法的不足，研究了对设计的模糊逻辑控制器采用遗传算法优化其隶属度函数的方法。最后对优化后的模糊逻辑控制策略进行仿真研究，结果表明，采用优化后的模糊逻辑控制策略的混合动力电动汽车的燃油经济性有所提高。关键词：模糊逻辑控制，混合动力电动汽车，能量控制，遗传算法武汉理jl：大学硕+学位论文ABSTRACTBecauseenvironmentpollutionandshortageoftheenerg

4、ycausedbytheusingofcarsareincreasingconcerned，thedevelopmentofhybridelectricvehicles(HEV)hastakenonanacceleratedpace．Hybridelectricvehiclehasbecomeoneofthefocusesofclearingvehicleintheworld．HEVisdrivenbyengineandmotortogether．Bycontrollingtheenergydistributionbetweene

5、ngineandmotor,makingenginealwaysworkhi曲efficiently,itspetrolconsumptionandtailgasemissioncanbereduced．Regardlessoftopologyofthevehicle，theresearchontheenergycontrolstrategyisoneofthemostsignificantpartsofHEVdesign．Inthispaper’themainobjectofresearchisParallelHybridEle

6、ctricVehicle(PHEV)．Firstly,themathematicsmodelsofengine，motorandbatteryetc，areestablishedbyusingADVISORandMATLAB／SIMULINICSecondly,thepaperintroducesthefuzzylogiccontrol(FLC)strategyanddesignsakindofPHEVfuzzylogiccontrollerwhichisbasedfuzzylogictheory．Thecontrolstrate

7、gyisbasedonbatterySOCandtherequireddrivingpowerasfuzzyinputs，theactualoutputtorqueofEngineisdeterminedbyFLCprinciple．AndtheactualrequiredoutputtorqueoftheICEunderdifferentconditionsisfiguredout．Ultimately，theobjectconsideringtheminimumfuelconsumptionandthebatterySOCis

8、realized．Finally,theproposedenergycontrolstrategyofPHEVweremodeledinSIMULINKandincorporatedintothevehiclesimulationsoftwareA