混合动力amt客车控制策略优化与动态协调控制

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1、摘要混合动力AMT客车控制策略优化与动态协调控制混合动力车辆控制是车辆性能的保障与核心，如何让车辆满足动力性需求同时降低油耗一直是新能源汽车研究人员的研究重点，据统计来看大量混合动力相关论文均是集中于混合动力的各种控制算法进行研究和探讨。笔者将稳态下混合动力能量管理策略分为控制策略设计、控制规则制定以及控制参数优化三个部分，进行系统性的介绍AMT混合动力客车的设计方法。同时将瞬态下的协调控制策略分为模式切换协调控制与换挡协调控制中这两个部分介绍，最终解决混合动力车辆稳态与瞬态的控制问题。针对混合动力系统参数匹配问题，本文提出以动力性

2、需求作为约束条件，燃油经济性作为优化目标，采用优化算法进行动力系统的Map选型，解决了仅依据动力系统功率匹配的不足。与此同时，本文搭建了整车仿真模型，将其仿真结果与商业Cruise仿真模型结果对比验证，来确保后续仿真优化的精确度与可信度。混合动力系统的运行是一个随机的复杂过程，传统的基于规则设计方法很难满足车辆较优的性能需求。针对该系统的优化控制问题，提出将优化算法应用于混合动力车辆控制策略开发中，通过将车辆燃油经济性优化问题简化为基于时间历程的数学函数优化问题，制定函数目标、约束条件与计算方法进行优化计算获取最优解。本文分别根据瞬

3、时最优与全局最优两种求解方法来探讨车辆的优化控制问题，其控制与优化结果为后续的控制规则提取提供了有效的依据。针对混合动力控制策略规则设计问题，本文提出一种基于优化算法的控制规则设计方法，通过结合上述应用的全局优化算法与瞬时最优算法各自优点，分别提取模式切换规则、换挡规则及转矩分配规则，根据AMT混合动力系统的结构特点，确定换挡控制与转矩分配的优先级，实现AMT混合动力系统控制规则的集成，为逻辑门限控制算法的规则制定提供有效的指导意义，同时提出的控制规则在实车上应用时具有较好的实时性与稳定性。该方法解决了传统控制规则设计依靠设计者经验

4、和试凑法导致花费大量的时间重复调试的问题。针对混合动力控制参数优化问题，本文提出基于迭代算法的控制参数优化方法，通过将待优化参数编码、设定参数区域、优化目标等，启动优化算法自动计算获取最优的控制参数组，为控制参数优化提供了新的思路。该算法解决了传统控制参数的标定方法耗时，没有理论依据，往往给标定工程师带来很大的工作量，当控制参数数量增加时，其调试的复杂度也呈指数增加等问题。同时本文提出了基于滚动时间窗的工况识别算法可根据工况识别结果进行实时更新控制参数，实现能量管理控制参数自适应调整，解决了单一控制参数针对复杂实际工况的局限性。I对

5、于混合动力车辆因模式切换导致的冲击度及换挡动力中断等问题，本文提出采用模式切换协调控制解决驱动模式切换时产生的车辆冲击度，采用无离合器操作的换挡控制技术解决AMT变速器换挡过程中的动力中断等问题。针对离线开发控制算法在实时系统上应用的控制性能问题，本文提出硬件在环仿真系统，通过将dSPACE控制器作为车辆环境模拟、TTC200控制器作为实际控制器，并搭建CAN网络等。经过实验结果知，整车控制算法实时性好、可行性高，为后续的实车验证提供前提与保障。最后采用本课题组的试验台架进行功能性验证。关键词：混合动力车辆，优化算法，控制规则，控制

6、参数，工况识别，无离合器换挡，硬件在环IIABSTRACTControlStrategyOptimizationandDynamicCoordinationControlofHybridElectricBuswithAMTHybridelectricvehiclecontroliskeytechnologytooptimizevehicleperformances.Howtoreducevehiclefuelconsumptionandmeetthepowerdemand,thesesectionshavebeentheresear

7、chers’focus.Accordingtothestatisticresultsknownalargenumberofhybridelectricvehiclerelatedpapersaremorefocusedonhybridcontrolalgorithmstudying.Inthispaper,thesteadystatehybridenergymanagementstrategiesweredividedintothreepartsofcontrolstrategydesigning,controlrulesmakin

8、g,andcontrolparametersoptimizationtointroducehybridpowertraindesignmethods.Meanwhile,thecoordinatedcontrolstrategiesi