基于modelica的纯电动乘用车控制系统建模与控制策略研究

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1、分类号学号M201370574学校代码10487密级硕士学位论文基于Modelica的纯电动乘用车控制系统建模与控制策略研究学位申请人：蔡良华学科专业：机械工程指导教师：吴义忠教授答辩日期：2015年5月16日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringModelingofControlSystemandStudyonControlStrategyforthePureElectricPassengerCarsBasedonModelicaCandidate:CaiLi

2、anghuaMajor:MechanicalEngineeringSupervisor:Prof.WuYizhongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015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

3、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：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要纯电动汽车已经成为汽车研究与开发的热点。控制策略作为纯电动汽车的关键技术对纯电动汽车的动力性、经济性、安全性和稳定可靠性起到极为重要的作用。高效的开发方式与建模技

4、术有助于控制策略的研究，而良好的控制策略有助于提高整车的性能。本文围绕纯电动汽车的控制系统建模已经控制策略研究开发开展了以下几方面的研究工作：首先，本文首先进行纯电动汽车结构、整车控制系统功能以及控制方案分析，提出一种基于信号总线的整车控制系统方案，以解决汽车各种不同类型电子系统之间的复杂数据交换。其次，以纯电动汽车运动学分析为基础，对汽车运行模式进行划分与描述，对整车驱动控制策略开展研究。基于经典控制理论，建立了驾驶员意图表达模型；对起步过程详细运动学分析，研究了基于电池SOC、加速信号和制动信号判断的起步模式控制策略，以及基于SOC和加速信号的一般加速模式、匀速模式、减速模式下的驱动控制策

5、略；对整车运行模式状态切换方式进行分析，利用Modelica语言的特点，提出了一种基于StateGraph的车辆状态切换控制，完成整车运行模式模态切换可视化建模。然后，本文基于StateGraph研究了再生制动策略和车身稳定控制策略。分析了再生制动系统的工作原理及影响因素，研究了一种考虑电机和电池影响因子的再生制动控制策略。基于逻辑门限控制方法，研究了以车轮滑移率和角加速度为控制对象的ABS与TCS控制策略。进行ESP控制系统分析，提出一种基于横摆角速度和侧向速度的制动力控制逻辑。最后，运用基于Modelica语言的建模仿真优化平台——MWorks，建立了整车控制器模型，按照信号总线控制系统方

6、案搭建了纯电动汽车整车仿真平台。为了验证不同控制策略的性能，设计了多种工况和仿真方法进行纯电动乘用车ECUV仿真分析，根据仿真结果对比分析，验证所制定控制策略的有效性和优越性。关键词：控制系统，控制策略，纯电动汽车，Modelica华中科技大学硕士学位论文AbstractPureelectricvehicleswillbecomethefocusoftheresearchanddevelopmentoftheautomobileinthefuture.Thedevelopmentofcontrolstrategyisthekeytechnologyofpureelectricvehicles,

7、andplayaveryimportantroleinimprovingthedynamicperformance,economy,securityandreliabilityofelectricvehicles.Efficientdevelopmentmodeandmodelingtechniquescontributetothestudyofcontrolstrategywhichishelp