混合动力汽车的控制策略设计及其优化方法研究

混合电动汽车是一种准环保型的车辆,其能源装置通常由发动机,电池和电机组合而成。它能根据不同的行驶工况,实现单能源或多能源联合驱动方式,达到减少油耗和排放的最终目的。因此,在整车配置确定的前提下,如何实现多种动力源的协调工作,是混合电动汽车能源管理策略设计的核心问题,也是混合电动汽车的技术难点之一。本文主要根据并联式混合电动汽车(PHEV——Parallel Hybrid Electric Vehicle)的特点,进行了PHEV模糊控制器的设计与优化,主要研究内容如下: 1)介绍了各种电动汽车技术,选择以PHEV为研究对象,并针对PHEV的结构特点提出PHEV控制策略设计的重要性和技术关键。 2)基于ADVISOR2002的汽车仿真平台,对PHEV动力系统的各部件进行模型分析,为后面的研究奠定了理论基础。 3)在前人研究成果的基础上,深入研究和探讨了各种PHEV控制策略的控制逻辑和特点。并根据PHEV动力系统特点,针对ADVISOR中自定的模糊控制器提出了改进方案,完成PHEV模糊控制器的设计。并通过仿真分析,对比分析各种控制器的控制特性,验证了该控制器对PHEV系统的适用性。 4)为了进一步改善PHEV的燃油经济性,动力性和排放性,本文提出采用多目标遗传算法——NSGA-II(Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-II)对PHEV模糊控制器的隶属函数进行多目标寻优设计。制定了设计变量的选取规则,并通过DOE分析提取重要的设计变量,提高优化效率。最后,基于仿真结果,验证了该优化方法的有效性。 本论文所做的研究将为PHEV能量管理控制策略的设计和优化方法提供了重要的开发手段,并对PHEV的开发具有一定指导作用和参考价值。