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《并联式溷合动力电动汽车模煳逻辑控制策略的设计与仿真》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、新能源汽车并联式混合动力电动汽车模糊逻辑控制策略的设计与仿真过磊(无锡机电高等职业技术学校)摘要在兼顾发动机效率和排放前提下,考虑电池充放电平衡,提出了一种模糊逻辑控制策略。将其嵌入仿真软件ADVISOR中,并在不同道路循环和不同控制策略中进行仿真计算。结果表明,模糊逻辑控制有较好的经济性、鲁棒性,能合理分配发动机和电动机转矩,并保持电池SOC较小的变化范围。主题词电动汽车混合动力模糊逻辑题实际上就是在一定目标前提下,合理分配两个转0引言矩的问题。由此可见,控制策略的设计是混合动力电动汽车开发的关键技术之一。本文采用并联式结构,建立模糊逻辑控制策略模型,并在ADVI
2、SOR在当今能源危机和环境保护两大压力下,混合动力电动汽车(HEV)正在全世界范围内得到大平台上对建立的模型进行了仿真分析。力发展。混合动力电动汽车根据行驶要求可以从两种或两种以上能源中获得驱动力,与传统汽车1模糊逻辑控制策略研究相比,HEV发动机常常控制在最佳工况下工作,提高了效率、降低了排放;能量制动回收,改善了整1.1模糊逻辑控制策略思想车的能量利用效率;采用纯电动模式,能在某些特模糊逻辑控制策略是基于规则的即时控制策定区域实现零排放。混合动力电动汽车的驱动系略,它不依赖系统精确的数学模型,大大增加了控统有多种组成方式,根据动力源在传动系中的布制的自由度,有很强的鲁棒性,能很好
3、解决非线性置,一般可分为串联式、并联式、混联式。其中典复杂问题,故比较适用于并联式混合动力电动汽型的双能源(发动机和电动机)并联式混合动力汽车。本文设计模糊逻辑控制策略的出发点在于兼车结构组成如图1所示。顾发动机最高效率和最优排放的前提下实现蓄电池充放电平衡,系统结构如图2所示。图1并联式混合动力电动汽车结构图1所示结构中,车辆需求转矩Trq为发动机图2模糊逻辑控制系统结构图输出扭矩Te和电动机输出扭矩Tm之和,但是Te和Tm之间相互独立,不存在比例关系,控制策略问模糊逻辑控制系统有两个输入,分别是HEV收稿日期:2007-12-25上海汽车2008213新能源汽车需求转矩
4、Trq和蓄电池SOC估计值。其中需求转T负大,且SOC过高时,则Kt为NB,电动机矩Trq又根据最优转矩Topt采用分段处理:当Trq提供主要驱动力,发动机为辅助。这样建立如表1Topt时,用5*Trq/Topt函数;当Trq>Topt时,所示55条规则(限于篇幅未列全)。用5+5*(Trq-Topt)/(Tmax-Topt)函数,这样使得控制更为灵活、准确。发动机最优转矩Topt是从静态条件下发动机的万有特性曲线和排放曲线出发,将一定转速条件下兼顾发动机最大效率和最优排放点通过插值连接而成的曲线,即以比效率最高、排放最小为目标函数,用M文件编程实现,最大效率和最优排放在
5、不同的环境要求下可图3输入变量T的隶属度函数以调整各自的权重值,以控制策略的灵活性。采用高木关野型模糊控制方法,经过模糊逻辑控制器后输出参数为一系数Kt,将其分段清晰后得到发动机实际应承担的转矩Te,电动机转矩Tm通过Trq和Te之间的差值得到。1.2模糊逻辑控制器设计模糊逻辑控制器既可以用Matlab函数实现,也可以用Simulink提供的模糊逻辑工具箱实现,图4输入变量SOC的隶属度函数考虑到仿真速度,本文采用后一种方式设计。在Simulink模糊逻辑工具箱中构造一个模糊推理系统一般有以下几个步骤:(1)建立模糊推理系统数据文件,后缀为fis,用于存储、修改和管理;(2)确
6、定输入、输出语言变量及其语言值;(3)确定各语言值的隶属度函数类型与参数;(4)确定模糊规则;(5)确定各种模糊运算方法。图5输出变量Kt的隶属度函数模糊逻辑控制器的输入变量是转矩Trq和Topt、Tmax间的函数值(这里以T表示)和电池的表1模糊逻辑规则库列表(部分)SOC,输出变量为系数Kt,输入变量T描述{负If(Tis负大)and(SOCis过低)ThenKtisZEIf(Tis负大)and(SOCis偏低)ThenKtisZE大,负小,零,正小,正大},输入变量If(Tis负大)and(SOCis适中)ThenKtisNSSOC描述{过低,偏
7、低,适中,偏高,过If(Tis负大)and(SOCis偏高)ThenKtisNM高},输出变量Kt描述{NB,NM,NS,If(Tis负大)and(SOCis过高)ThenKtisNBIf(Tis负小)and(SOCis过低)ThenKtisZEZE,PS,PM,PB},隶属度函数分别如图If(Tis负小)and(SOCis偏低)ThenKtisZE3、4、5。If(Tis负小)a
