混合电动汽车模糊控制策略仿真分析

ISG混合动力汽车控制策略研究及仿真
王峰;袁银南;王忠
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】混合动力汽车在节能减排方面体现了巨大的优势,成为当前的研究热点.对于混合动力汽车而言,制定合适的控制策略是实现整车良好性能的关键.介绍了用于ISG型并联混合动力汽车的几种控制策略,详细分析了各种控制策略的控制思想,并通过仿真对各种控制策略下汽车的性能进行了对比研究.
【总页数】3页(P203-205)
【作者】王峰;袁银南;王忠
【作者单位】江苏大学,汽车与交通工程学院,镇江,212013;江苏大学,汽车与交通工程学院,镇江,212013;江苏大学,汽车与交通工程学院,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;U469.7
【相关文献】
1.ISG混合动力汽车模型预测控制策略研究 [J], 赵韩;吴迪
2.ISG混合动力汽车控制规则优化与转矩分配策略研究 [J], 周奇勋;曹世宏;季新杰
3.ISG混合动力汽车制动力动态协调控制策略研究 [J], 李清纯;颜景斌;王旭东
4.串联式混合动力汽车能量控制策略研究与仿真分析 [J], 张丹;李治国;陈标
5.ISG型混合动力汽车模糊控制策略及仿真 [J], 胡洪祥;秦大同;舒红;杨亚联;丁李辉
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混合动力电动汽车能量管理控制策略及仿真钟宛余;李春贵【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2012(029)002【摘要】研究电动汽车能量管理优化控制问题,混合动力电动汽车(HEV)能量管理系统,由于动力效率决定于发动机性能控制.针对传统方法燃油利用率低,车辆驾驶控制方式影响了优化.为了提高能源优化效率及优化驾驶控制,提出了一种燃油经济性和驾驶性能全局优化的能量管理控制策略.首先在系统中加入驾驶性能变量,并在代价函数中加入驾驶性能限制,然后把HEV能量管理问题建模为多步决策过程问题,运用动态规划(DP)原理,得到了全局优化的能量管理控制器.将该控制器模型嵌入高级车辆仿真器ADVISOR的并联车辆模型中,与传统规则的控制策略进行仿真对比.仿真结果表明,新的控制策略使燃油经济性提高了约16％,并且使驾驶性能控制在良好的范围内,能有效提高HEV能量管理的效率和实用性,为优化设计提供了依据.%The energy management strategy optimization problem of the Hybrid Electric Vehicle (HEV) was introduced in this paper. The existing studies are low fuel - efficiency and lack of optimizing drivability in the conventional method. In order to enhance the energy optimization efficiency and optimizing drivability, a global optimization energy management strategy to the fuel economy and drivability was proposed. Firstly, the drivability variable was incorporated into the system, and the drivability limits were added to the cost function. Then the problem of the HEV energy management strategy was modeled as a multi - stage decision processesproblem, and the principle of Dynamic Programming (DP) was used to obtain the global optimization energy management controller. The simulation was carried out by embedding the controller into the parallel vehicle model of Advanced Vehicle Simulator (ADVISOR) and compared with the conventional strategy of rule - based. The simulation results demonstrate that the fuel economy adopting the new control strategy is improved by about 16% and the drivability is controlled in the favorable range. The strategy is the effective method to improve the efficiency and practical of HEV energy management.【总页数】6页(P362-366,377)【作者】钟宛余;李春贵【作者单位】广西工学院电子信息与控制工程系,广西柳州545006;广西工学院计算机工程系,广西柳州545006【正文语种】中文【中图分类】TP301.6;U469.72【相关文献】1.混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真 [J], 袁裕鹏;王凯;严新平2.基于Homer仿真的微网能量管理与控制策略 [J], 李春平;杨万清;王跃东;姜学朴3.并联式混合动力电动汽车多模式能量管理策略与D2P实时仿真 [J], 陈泽宇;赵广耀;佟尚锷4.混合动力电动汽车能量管理系统控制策略研究 [J], 刘洋;胡嘉磊5.混联式混合动力电动汽车能量管理策略研究与仿真 [J], 黎永键;邱秀丽;陈述官因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新能源汽车A版太阳能混合动力电动汽车驱动系统及模糊控制祁俊荣　钟绍华　(武汉理工大学)【摘要】　能源危机和环境污染是当今世界面临的两大问题,太阳能电动车将对解决面临的能源危机和环境污染具有重大意义。

受技术和天气因素的影响,需要将其和传统的发动机结合成混合动力电动汽车。

文章对太阳能动力电动汽车驱动系统进行简要设计,并对其控制策略进行简要分析,提出了一种变结构模糊控制系统。

【主题词】　电动汽车　混合动力　驱动系统 20世纪90年代以来,全球性的石油危机及大气污染使汽车的节能和环保性能日益得到重视。

特别对于汽车密集、交通拥挤的大城市而言,汽车频繁起停造成的内燃机变工况(特别是低速怠速)运行是造成尾气排放严重、耗油高的主要原因。

环境保护呼声的高涨和石油储量日益短缺的压力,迫使人们重新考虑未来汽车问题,清洁、环保、节能和可再生的新能源汽车已成为世界汽车工业发展的热点。

相对于石油、天然气等不可再生能源而言,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的“绿色”可再生能源。

因此,本文设计了太阳能电机和内燃发动机混合驱动的太阳能混合电动汽车驱动系统,并对其控制系统进行了分析。

1　驱动系统构成及工作原理太阳能混合动力电动汽车驱动系统的结构如图1图1　太阳能混合动力驱动系统结构图 延,使车市流通业态有了一个很平稳的过渡,厂家和商家均有充足的时间双向选择。

2005年轿车市场的上述积极变化,为2006年轿车市场继续保持平稳增长打下了较好的基础;同时,下面的一些因素也将有利于汽车市场的健康发展:2006年是“十一五”规划的第1年,国家将继续保持宏观经济政策的连续性和稳定性,继续实施稳健的财政政策和货币政策,政策环境总体向好;国家继续执行“鼓励汽车进入家庭”的政策,私车市场将继续发展。

国家综合管理部门的收稿日期:2006-03-06智囊机构建议,2006年将实施“稳房促车”的消费政策;2006年我国的整车关税将降至25%,零部件平均关税降到10%;同时,还取消外资进入我国服务贸易领域的限制。

基于ADVISOR二次开发的Plug-in HEV模糊控制研究谭德荣;孙静霞;王兴伟【摘要】Based on the characteristics of plug-in hybrid electric vehicle, PHEV optimal fuzzy control was proposed. The engine operating points were controlled on optimal fuel consumption curve. On the basis of the power request and SOC, the fuzzy controller could distribute the engine given power and the condition of SOC drop with insufficient of energy recovery was improved to realize constant SOC control. Furthermore, ADVISOR was developed by fuzzy control model embedding and simulated under different driving cycle. The study proved that PHEV optimal fuzzy control could realize the constant SOC control under road conditions, so that it has good robustness.%针对插电式混合动力电动汽车(PHEV)运行特点,提出了PHEV最优模糊控制策略.模糊控制器将发动机的工作点控制在发动机最小燃油消耗的高效率区间内,使发动机具有较好的燃油经济性.根据路况功率需求和蓄电池SOC,调节发动机给定功率,并对能量回收不足SOC下降的情况进行改进,实现电池SOC平衡控制.将建立的模糊控制模型嵌入ADVISOR仿真软件,进行二次开发,在不同工况下进行仿真实验.结果表明:PHEV最优模糊逻辑控制具有较好的鲁棒性,在能量回收不足工况下实现电池SOC平衡,且具有较好的燃油经济性.【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】5页(P1054-1058)【关键词】插电式混合动力电动汽车;仿真;控制策略;模糊控制【作者】谭德荣;孙静霞;王兴伟【作者单位】山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】U469.72随着社会的进步、科技的发展，面对传统汽车亟待解决的一系列问题，具有改善油耗、降低排放等优势的混合动力电动汽车(HEV)开始大范围的推广。

混合动力汽车的能量控制策略能量管理策略的控制目标是根据驾驶人的操作，如对加速踏板、制动踏板等的操作，判断驾驶人的意图，在满足车辆动力性能的前提下，最优地分配电机、发动机、动力电池等部件的功率输出，实现能量的最优分配，提高车辆的燃油经济性和排放性能。

由于混合动力汽车中的动力电池不需要外部充电，能量管理策略还应考虑动力电池的荷电状态（SOC）平衡，以延长其使用寿命，降低车辆维护成本。

混合动力汽车的能量管理系统十分复杂，并且因系统组成不同而存在很大差别。

下面简单介绍3种混合动力汽车的能量管理策略。

1、串联式混合动力汽车能量管理控制策略由于串联混合动力汽车的发动机与汽车行驶工况没有直接联系，因此能量管理控制策略的主要目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作。

为优化能量分配整体效率，还应考虑传动系统的动力电池、发动机、电动机和发电机等部件。

串联式混合动力汽车有3种基本的能量管理策略。

（1）恒温器策略当动力电池SOC低于设定的低门限值时，起动发动机，在最低油耗或排放点按恒功率模式输出，一部分功率用于满足车轮驱动功率要求，另一部分功率给动力电池充电。

而当动力电池SOC上升到所设定的高门限值时，发动机关闭，由电机驱动车辆。

其优点是发动机效率高、排放低，缺点是动力电池充放电频繁。

加上发动机开关时的动态损耗，使系统总体损失功率变大，能量转换效率较低。

（2）功率跟踪式策略由发动机全程跟踪车辆功率需求，只在动力电池SOC大于设定上限，且仅由动力电池提供的功率能满足车辆需求时，发动机才停机或怠速运行。

由于动力电池容量小，其充放电次数减少，使系统内部损失减少。

但是发动机必须在从低到高的较大负荷区内运行，这使发动机的效率和排放不如恒温器策略。

（3）基本规则型策略该策略综合了恒温器策略与功率跟踪式策略的优点，根据发动机负荷特性图设定高效率工作区，根据动力电池的充放电特性设定动力电池高效率的SOC范围。

同时设定一组控制规则，根据需求功率和SOC进行控制，以充分利用发动机和动力电池的高效率区，使两者达到整体效率最高。

并联式混合动力汽车模糊控制策略优化黄禀通，朱建军，周忠伟，陈登攀（太原理工大学机械与运载工程学院，山西太原030024）来稿日期：2020-02-06基金项目：山西省应用基础研究项目（201701D121125）作者简介：黄禀通，（1996-），男，山西人，硕士研究生，主要研究方向：混合动力汽车能量管理策略；朱建军，（1974-），男，山西人，博士研究生，副教授，主要研究方向：新能源汽车1引言并联式混合动力电动汽车可应对不同运行工况的需求，调配整车各动力源之间的能量流分布[1]。

如何实现综合优化的经济和排放性能的能量管理策略是针对并联式驱动系统的研究热点。

在实际问题中，并联式驱动系统结构及控制形式较为复杂，存在大量的复杂因素，难以用数学模型精确描述。

模糊控制具有较强的鲁棒性及实时性[2]，将模糊控制与并联式驱动策略相结合，可以有效提升整车性能[3]。

模糊控制器隶属度及模糊规则的制定主要依赖于操作者的经验，具有一定局限性，因此需要对模糊控制进行优化以保证控制效果。

作为高效的全局性搜索算法，遗传算法被广泛应用于复杂非线性系统。

文献[4-6]分别以装备超级电容的分离轴式、双轴并联式、单轴并联式混动汽车为原型，将遗传算法应用于模糊隶属度的优化之中并在ECE 及NEDC 工况下进行验证，得出优化后的模糊控制可以进一步提升驱动系统性能，改善整车燃油经济性及动力性。

文献[7-8]分别以并联式PHEV 和差速耦合混动汽车为模型优化模糊规则，并于UDDS 工况下验证了优化后模糊控制器的有效性。

上述文献均采用遗传算法对并联式混动汽车隶属度函数或模糊规则进行优化，未曾考虑动力系统参数对并联式整车性能的影响。

为进一步提升模糊控制能量管理策略性能，以某并联式混合动力汽车为原型，在MATLAB/Simulink 平台建立了一种三输入单输出的模糊驱动控制器，并利用遗传算法实现模糊规则及整车动力性参数的优化，最后在HIL （Hardware-in-the-loop ）测试平台下验证了优化策略的有效性。

ＣＲＵＩＳＥ软件及其在电动汽车仿真中的应用对一些特性复杂的模块（如电动机），可以在参数设置窗口通过编辑图表曲线建立曲线图（如速度一转矩特性曲线）来实现参数设置。

图２ＣＲＵＩＳＥ中实现的电动汽车为了在ＣＲＵＩＳＥ中实现能量管理控制策略，充分发挥电池加超级电容能量存储结构的优势，可以通过ＣＲＵＩＳＥ提供的ＭａｔｌａｂＤＬＬ、ＭａｔｌａｂＡＰＩ模块将在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立的控制策略加入至ＵＣＲＵＩＳＥ中。

也可以利用ＣＲＵＩＳＥ中的ＢｌａｃｋＢｏｘ模块将用户编写的Ｃ、ＦＯＲＴＲＡＮ语言的控制策略嵌入在ＣＲＵＩＳＥ中。

这里采用ＭａｔｌａｂＡＰＩ模块的形式实现控制策略的仿真。

控制逻辑如下Ｈ。

：１）汽车平稳行驶时，由电池给电动机供电，并根据超级电容的ＳＯＣ值决定是否向超级电容充电；２）汽车启动或爬坡时，由电池和超级电容同时提供驱动能量；３）刹车或下坡时，电动机向电池和超级电容回馈能量；在Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立的控制模型如图３所示。

模型的输入来自ＣＲＵＩＳＥ的电机负载信号、车速、超级电容容量、刹车压力信号等，主要通过模糊逻辑控制器将包括电机负载信号，刹车压力、ＤＣ／ＤＣ控制信号作为输出信号返回至ＵＣＲＵＩＳＥ中。

图３控制策略模型图３４９CRUISE软件及其在电动汽车仿真中的应用作者：吴剑， 张承慧， 崔纳新， 李珂作者单位：山东大学,控制科学和工程学院,济南,2500611.学位论文石庆升纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究2009面对日趋严重的能源短缺与环境恶化问题，新型车辆的开发利用愈来愈受到各国政府和工业界的高度重视。

在这种背景下，清洁无污染、零排放的纯电动汽车成为当今最有发展前途的交通工具之一。

纯电动汽车作为一种有限能量电源供电系统，其能量优化和控制，即能量管理问题的研究意义十分显著，正成为电动汽车领域研究的热点问题。

随着电力电子技术和计算机技术在汽车领域中的推广和应用，纯电动汽车的能量管理系统不断完善。