基于模糊控制纯电动汽车复合电源功率分配策略研究

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1、·杌械研究与应用·2015年第4期(第28卷，总第138期)研究与分析率分配执行机构，实现合理分配超级电容与蓄电池的动力性的要求，同时又要尽量防止蓄电池大电流放电输出功率的目的。的情况发生，需根据母线电流总需求，的大小来分配功率分配控制器是复合电源功率分配的核心控超级电容的输出电流，，同时，超级电容SOC变化范制单元，是实现功率分配策略的载体。根据车辆围也需要充分考虑。因此将母线电流总需求，和超的运行工况以及相应的能量流动方向将车辆运行状级电容SOC作为模糊控制功率分配策略的输入量。态划分为：蓄电池单独驱动模式、蓄电池与超级电容模糊

2、控制功率分配策略的原理如图3所示。根共同驱动模式、蓄电池对超级电容预充电模式和再生据输入量的大小经模糊控制策略分析以后，得到超级制动模式四种模式。电容目标输出电流，通过闭环控制使超级电容经双向2复合电源纯电动汽车功率分配策略目标DC／DC变换器斩波升压后的实际输出电流跟随目标所提出的基于模糊控制算法的复合电源纯电动电流值，额外部分则由蓄电池补充。汽车功率分配策略能够满足以下要求：t，0、蓄电池输出电流，b。蓄电池模块(1)准确响应驾驶员动作，尽量做到与传统汽车驱i叵母线电流总需求动驾驶感觉一致，即保证车辆的驾乘舒适性。模块r————

3、—一模糊(2)在不影响整车动力性和经济性的前提下，确控超级电容输出电流，u。超级电超级电超级电容SOC制保蓄电池的输出功率尽可能恒定和平滑，充分发挥超容模块容模块器级电容对总线功率的调节作用，减小大功率充放电对图3模糊控制功率分配策略原理图蓄电池的损伤，提高蓄电池的循环寿命和储能单元的能量利用率。3．2．1模糊化接口(3)充分回收再生制动能量。模糊化接口是通过在控制器的输入输出论域上3模糊控制器设计定义语言变量，使精确的输入输出值转换为模糊的语3．1基本工作原理言值。笔者分别定义母线电流总需求值，和超级电模糊控制是以模糊逻辑推理、模

4、糊集理论和模糊容SOC的量化因子为K、。，将输入语言变量的论语言变量为基础的，从行为上模仿人的模糊推理和决域从实际的连续域转变成离散的有限整数域；定义比策过程的一种控制手段。该方法将人类专家对特定例因子将输出语言变量的论域从离散的整数域对象的控制经验，运用模糊集理论进行量化，转化为转变成实际的连续输出域，如图4所示。可数学实现的控制器，从而有效控制被控对象J。模糊控制系统结构如图2所示，由模糊化接口、知识库、模糊推理、解模糊化接口四部分组成。精确功率分配模糊控制器的输入变量经量化后输入模糊化接口，形成模糊的语言变量输人，结合知识库中

5、预先制定的输入输出关图4实数域至整数域转换图系，进行模糊推理得到模糊结论，经解模糊化接口得到精确的控制量，并经过量化得到精确输出。文中母线电流总需求值的连续取值范围是，=，一⋯—钶设⋯⋯一、[0，250]=[，，，m]，，mi表示母线电流的最低限值，精确据库Il规则麾J精确，m表示母线电流的最高限值。，经量化因子K转变H釜臣为离散的证书于，即，={0⋯11，12，13⋯25}。量化因子K计算方式如式(1)：／maxtt图2模糊控制系统结构K1．~-：：0．1(1)maxm，i一250—0一‘超级电容SOC连续取值范围是SOC=[0．

6、4，1]=3．2功率分配策略的模糊控制器设计由于蓄电池的输出电压以及超级电容经双向[SOCi，SOC]，SOCi表示低限值，SOC表示高DC／DC变换器调控后的输出电压都与驱动电机的额限值。SOC经量化因子。转变为离散的整数域，即定电压相近且变化范围很小，所以蓄电池与超级电容SOC={4⋯6，7，8⋯10}。量化因子。计算方式如之间的输出功率分配可以等效为输出电流分配。选式(2)：择超级电容输出电流作为模糊控制功率分配策略=一一sOc—SOCSOC=104u厶，—一．的输出量。复合电源纯电动汽车行驶过程中要保证maxmin研究与分析

7、2015年第4期(第28卷，总第138期)·机械研究与应用·模糊控制器输出即为超级电容输出电流，其取值超级电容的输出电流。作为模糊控制器的输J『={一3⋯2，3，4⋯lO}，为一组离散的整数值，经比出，包含的模糊子集一次为负大(NB)、负小(NS)、正例因子转变到实际输出Iu=[-30，100]：[，ui，零(zE)、正小()、正中(PM)、正大(PB)、正很大，uc]，，u。表示低限值(最大预充电电流)，，u表(PVB)、正极大(PEB)。隶属度函数取正态分布型示高限值。比例因子K。。的计算方式如式(3)所示：(高斯基)函数的形式

8、，令与{NB，NS，ZE，PS，，船，P，狃}对应的高斯基函数的中心值分别为一!些二!一二(=三一1n一。，u。一一，ui10一(一3)～{一3，一1．5，0，2，4，6，8，10}，其隶属度函数如图7。母线电流总需求值，输入包括9个