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《北京交通大学》 2010年
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电动汽车运行状态识别及HEV控制策略研究

田毅  
【摘要】:随着我国经济的高速发展,能源消耗与环境污染问题变得日益严重。混合动力电动汽车(HEV)在节能和减排方面具有很大潜力,因而得到了快速发展。由于HEV控制策略是与汽车运行状态紧密相连的,因此研究汽车运行状态识别技术以及基于运行状态识别的控制策略具有十分重要的意义。 本文提出了一种混合搜索算法,该算法将自适应遗传算法和浮动搜索相结合,通过自适应遗传算法对汽车运行状态特征参数之间的边界进行搜索,依据获得的边界得出汽车运行状态特征参数全集特征;在此基础上,以浮动搜索算法对全集进行回溯性搜索,进而选择出汽车运行状态特征参数最优子集。同时,在混合搜索算法中,浮动搜索的起始点采用个体间遗传的方式,使其始终保持最优,最大程度的避免无效搜索,减少搜索时间。 本文建立了一个汽车运行状态的识别模型,该模型采用模糊神经网络进行识别,其输入选用汽车运行状态特征参数最优子集:平均车速v、车速标准差σv加速度标准差σa。、平均减速度r、每100s内的加减速变化大于2km/h平均次数N100s、每100s内的加减速变化大于10km/h平均次数LN100s、减速度小于-0.60m/s2大于-0.96 m/s2的时间占减速时间的百分比ηr1-r2和加速度大于1.03 m/s2的时间占加速时间的百分比ηa2,并采用滚动时间窗的方式输入车速。开发了汽车运行状态识别器,该识别器具有多种输入输出接口,能够在12-24V电源下工作,适用于大多数类型车辆。另外,开发了模块化结构的控制软件,从而使得该软件系统结构清晰、易于维护和进行二次开发,并在硬件和软件中进行了抗干扰设计。 本文建立了一个基本的模糊控制策略。该控制策略选用两个双输入单输出的模糊控制器:其中一个模糊控制器输入为电池SOC和电机转速,输出为发动机给电池充电工作时的输出扭矩系数;另一个模糊控制器输入为电池SOC和整车的需求扭矩,输出为发动机在电机助力时的输出扭矩系数。采用两个双输入单输出的模糊控制器替代一个三输入双输出的模糊控制器有利于简化电池SOC的隶属度函数,并且有利于HEV的整车控制器中程序的开发和维护。 在此基础上,本文还建立了一种基于运行状态识别的HEV控制策略,该控制策略中含有一个模糊控制策略库。通过采用自适应遗传算法,以燃油经济性和排放性为目标,基于运行状态模型中主干道和快速路运行工况,对模糊控制策略中参数进行优化,得到两种分别适用于我国主干道和快速路的模糊控制策略,并组成了模糊控制策略库。HEV在行驶过程中,会根据汽车运行状态识别模型的计算结果,在控制策略库中选择相应的模糊控制策略,进而减少HEV的燃油消耗和排放。 通过在北京以及武汉公交车上进行试验,证明了基于模糊神经网络的汽车运行状态识别模型的识别准确性和汽车运行状态识别器的性能。与原电力辅助控制策略相比,本文建立的基于运行状态识别的模糊控制策略降低了运行状态对控制策略的影响,使得HEV能够在不同运行状态下都具有良好的燃油经济性。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U469.72

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王俊;混合动力AMT客车控制策略优化与动态协调控制[D];吉林大学;2015年
2 孔武斌;电动汽车用多相电机驱动系统研究[D];浙江大学;2014年
3 郭海龙;基于行驶状况识别的混联式HEV多模式能量控制策略研究[D];华南理工大学;2013年
4 周飞鲲;纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D];吉林大学;2013年
5 高明煜;动力电池组SOC在线估计模型与方法研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李沛森;基于电池寿命模型的纯电动汽车动力系统参数匹配及能量管理研究[D];昆明理工大学;2017年
2 袁鑫;低速电动汽车整车控制器的研制[D];北方工业大学;2016年
3 李易;混合动力汽车路况化模糊整车控制[D];西南交通大学;2015年
4 常静;并联混合动力客车能量管理优化控制策略研究[D];大连理工大学;2015年
5 赵静;磁悬浮轴承电控系统的研究[D];南京航空航天大学;2015年
6 张岩;面向混合动力汽车能量管理策略的汽车运行工况多尺度预测方法[D];吉林大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张邦基;于德介;邓元望;;基于模糊逻辑的并联式混合动力电动汽车能量控制系统[J];汽车工程;2009年06期
3 韩建松;吴贵芳;徐科;徐金梧;;遗传算法在缺陷特征选择中的研究[J];计算机工程与应用;2009年15期
4 袁红峰;周峰;邢孟道;保铮;;基于启发式搜索的调频率估计算法[J];现代雷达;2009年04期
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6 王鹏;张雪英;;改进的T-S模糊神经网络在语音识别中的应用[J];计算机工程与应用;2009年04期
7 申少昊;夏利民;孙正军;;基于遗传模糊分类的步态识别[J];计算机科学;2009年01期
8 张巍;李先贤;;基于启发式搜索算法的网格信息查询优化[J];计算机工程;2008年19期
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10 李敏;安晓丹;;数据挖掘技术在商业库存决策支持算法的研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王尔申;GPS接收机及其应用的关键技术研究[D];大连海事大学;2009年
2 李雪;基于粗糙集模糊神经网络的微孔钻削在线监测研究[D];吉林大学;2008年
3 贺益君;群智能优化方法及其在化学化工中的应用研究[D];浙江大学;2008年
4 董辉;基于支持向量机的岩土非线性变形行为预测研究[D];中南大学;2007年
5 魏志成;基于遗传算法的鲁棒数字图像水印研究[D];天津大学;2007年
6 曾喻江;基于遗传算法的卫星星座设计[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 石磊;快速公交系统(BRT)对北京市机动车污染物排放影响研究[D];北京工商大学;2009年
2 杨名;基于蚁群算法的道路纵断面优化设计[D];中南大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何志刚;周成;盘朝奉;徐兴;郑亚峰;;基于粒子群算法纯电动汽车传动系统参数的优化[J];广西大学学报(自然科学版);2015年05期
2 高建平;乔宏冰;葛坚;赵金宝;;混合动力汽车多参数自动优化平台开发[J];中国农机化学报;2015年05期
3 张凤娇;魏民祥;展益彬;;多目标遗传算法的电动汽车电-液复合制动系统控制策略优化[J];现代制造工程;2015年07期
4 李忠利;董杰;李国庆;;矿用混合动力自卸车粒子群优化模糊控制研究[J];煤矿机械;2015年06期
5 尹安东;张宇;张冰战;赵韩;王若飞;;基于粒子群算法的PHEV动力参数和控制策略参数优化[J];机械传动;2015年05期
6 赵利军;李守成;魏光璞;张洪生;;基于遗传算法的混合动力客车驱动模式切换优化[J];机械传动;2015年05期
7 付主木;周朋歌;;并联式混合动力汽车模糊控制策略及优化研究[J];测控技术;2014年12期
8 周云山;贾杰锋;;基于正交试验设计和多目标遗传算法的HEV参数优化[J];汽车安全与节能学报;2014年04期
9 何莉萍;李庆锋;丁舟波;吴巍;;基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2014年10期
10 金花;靳志强;朱亚涛;王航;;基于信息熵的规则分类算法在农业信息推荐中的应用研究[J];河北农业大学学报;2014年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑重;地铁车辆段施工对周边典型环境影响及安全性研究[D];中国地质大学;2017年
2 柏静;基于多种混合策略的人工蜂群算法改进研究[D];山东师范大学;2016年
3 许胜才;水泥土桩加固边坡变形破坏机理与稳定性研究[D];广西大学;2016年
4 程云;微小卫星星载AIS关键技术研究[D];国防科学技术大学;2015年
5 杨慧;超弹性铰链的力学建模及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 刘建;基于北斗地基增强的车载网接收机关键技术研究[D];武汉理工大学;2015年
7 汪林;基于遗传算法的化工园区环境风险分析与规划[D];大连海事大学;2015年
8 刘玥;月地低能返回轨道设计与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
9 朱晓翠;基于灰色理论的数控机床可靠性及维修性分析技术[D];吉林大学;2013年
10 万云霞;强干扰环境下电磁探测技术研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹淋宇;改进蚁群算法的参数分析及其在阻尼器优化布置问题中的应用[D];广州大学;2018年
2 董俊杰;基于动态坡长理念的公路纵断面遗传优化算法[D];昆明理工大学;2017年
3 姚旭;基于实测数据的潮汐车道机动车排放环境影响分析[D];北京交通大学;2016年
4 刘海英;平原、丘陵区矢量线划公路与地形增强建模方法研究[D];南京师范大学;2015年
5 王亚东;城市快速公交系统运营效果后评价研究[D];吉林大学;2014年
6 孙培奇;公路设计规范约束下的山区公路矢量与DEM数据可视化融合方法研究[D];南京师范大学;2014年
7 余路;基于遗传算法的城轨线路纵断面优化研究[D];中南大学;2014年
8 潘玲玲;基于遗传算法和蚁群算法的道路平纵线形优化应用[D];重庆交通大学;2013年
9 李阳;既有线改建纵断面设计优化CAD系统[D];兰州交通大学;2013年
10 王钦山;新建铁路纵断面优化算法及程序设计[D];兰州交通大学;2013年
【同被引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶晓;并联混合动力汽车控制策略研究[D];清华大学;2013年
2 顾强;两档双离合器自动变速器的纯电动汽车传动系统协调控制技术研究[D];吉林大学;2012年
3 李晓甫;桥间分配四驱混合动力电动汽车能耗优化控制策略研究[D];华南理工大学;2012年
4 王子辉;永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D];浙江大学;2012年
5 苏耿;镍氢电池负极关键技术研究及混合动力车用电池研制[D];中南大学;2012年
6 刘全兵;锂离子电池正极材料的制备及其性能研究[D];华南理工大学;2012年
7 林歆悠;混联式混合动力客车功率均衡能量管理控制策略研究[D];重庆大学;2011年
8 刘乐;串联混合动力汽车建模与能源管理系统控制策略研究[D];吉林大学;2011年
9 王加雪;双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D];吉林大学;2011年
10 李哲;纯电动汽车磷酸铁锂电池性能研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐志强;基于Android的路况信息查询系统的设计[D];哈尔滨理工大学;2014年
2 郑凯元;高性能永磁同步伺服系统的设计与实现[D];北方工业大学;2013年
3 成敬敏;乘用车起讫点间多路径时变运行工况建模方法[D];吉林大学;2013年
4 吕仁志;基于工况与驾驶意图识别的HEV控制策略[D];大连理工大学;2013年
5 龙亚文;基于变偏置电流方式的磁悬浮轴承—转子系统控制策略研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 徐欣;低损耗磁悬浮电主轴的动态性能研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 杜瑞;纯电动汽车起步控制策略研究[D];重庆大学;2012年
8 邓丽君;插电式混合动力汽车未来运行工况预测[D];重庆大学;2012年
9 李建业;电动汽车用永磁同步电机驱动器设计[D];湖南大学;2012年
10 宋振垒;基于道路工况的串联式混合动力公交车控制策略开发研究[D];天津大学;2012年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈洋;串联电池组直接均衡拓扑结构及路径优化策略研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 陈燕呢;电动拖拉机动力系统设计与驱动控制方法研究[D];中国农业大学;2018年
3 段本明;插电式混合动力汽车整车控制器标定方法研究[D];吉林大学;2017年
4 杨继斌;多能源混合动力有轨电车能量管理研究[D];西南交通大学;2017年
5 李泉;锂离子动力电池管理系统关键技术研究[D];湖南大学;2017年
6 许世维;前轴双电机后轴单电机(DFSRM)四驱电动汽车驱制动控制策略及模拟试验台开发研究[D];长安大学;2017年
7 王海兵;双三相永磁同步电机高性能调速系统及容错运行研究[D];浙江大学;2017年
8 张虓;矿用自卸车电传动系统控制策略研究及优化分析[D];北京科技大学;2017年
9 郑晓钦;多相感应电机缺相运行研究[D];华中科技大学;2017年
10 景晖;基于差动转向的分布式直驱电动汽车鲁棒控制方法研究[D];东南大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴西涛;基于发动机PTO的并联混动重型卡车控制与优化研究[D];吉林大学;2018年
2 刘秀杰;基于车速测的FCV能量管理策略研究[D];大连理工大学;2018年
3 杨濛;四轮独立驱动控制的电动汽车整车控制策略研究[D];北方工业大学;2018年
4 刘晓真;基于变等效因子的PHEV瞬时优化控制策略[D];河南科技大学;2018年
5 宋娟娟;基于观测器的混动汽车能量管理策略优化研究[D];苏州大学;2018年
6 石小峰;基于模型预测的混联式混合动力汽车能量管理策略研究[D];重庆大学;2018年
7 罗俊林;基于DA-ECMS的插电式混合动力汽车能量管理策略研究[D];重庆交通大学;2018年
8 程栋;基于道路工况预测的混合动力汽车A-ECMS能量管理控制研究[D];重庆交通大学;2018年
9 曹磊;基于地理特征的汽车行驶工况预测研究[D];山东大学;2018年
10 谈玉龙;车载飞轮电池的新型PID控制策略研究[D];南京航空航天大学;2018年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫晓磊;钟志华;李志强;朱德康;;HEV超级电容自适应模糊神经网络建模研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2008年04期
2 白静;张雪英;侯雪梅;;基于RBF神经网络的抗噪语音识别[J];计算机工程与应用;2007年22期
3 沈明星;杨农林;;并联混合动力汽车模糊逻辑控制策略的建模和仿真[J];动力学与控制学报;2006年04期
4 邓元望;王耀南;陈洁平;;混合动力驱动系统及其在越野车中的应用[J];农业机械学报;2006年10期
5 怀进鹏;胡春明;李建欣;孙海龙;沃天宇;;CROWN:面向服务的网格中间件系统与信任管理[J];中国科学E辑:信息科学;2006年10期
6 周峰;邢孟道;保铮;;一种无人机机载SAR运动补偿的方法[J];电子学报;2006年06期
7 王德文;赵文清;朱永利;;一个基于粗糙集理论的邮件分类模型[J];计算机工程与应用;2006年18期
8 张栒;湛成伟;邓辉文;唐甘翌;;一种快速减法聚类算法[J];西南师范大学学报(自然科学版);2006年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 艾芳菊;模糊神经网络的结构优化研究[D];中国科学院研究生院(成都计算机应用研究所);2006年
2 程志刚;连续蚁群优化算法的研究及其化工应用[D];浙江大学;2005年
3 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
4 杨青;固体火箭发动机面向成本优化设计[D];西北工业大学;2003年
5 陈金平;GPS完善性增强研究[D];解放军信息工程大学;2001年
6 孙翱;基于网络环境的多传感器信息融合理论及应用模型研究[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈钦水;城市地面快速公交网络系统规划研究[D];西安建筑科技大学;2004年
2 李平凡;公交优先技术措施影响分析[D];长安大学;2004年
3 王海君;道路纵断面自动生成及优化算法的研究[D];长安大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李博溪;谭立真;;HEV制动能量回收策略研究[J];北京汽车;2015年03期
2 齐永顺;张文泉;;设备状态识别[J];机械设计与制造;1987年04期
3 张优云;系统识别在摩擦学中的应用(续)[J];润滑与密封;1989年02期
4 李强;;现代技术在冷冲模状态识别中的应用分析[J];中国设备工程;2017年06期
5 周巧莲;田晓声;郭其一;;上海地铁火灾状态识别系统设计[J];机电一体化;2009年05期
6 刘泉影;毛承胜;聂碧娟;胡斌;;普适环境下基于脑电的身份及上下文状态识别[J];东南大学学报(自然科学版);2010年S2期
7 龙必能;;基于指标权重的湖库营养状态识别[J];水资源与水工程学报;2013年06期
8 张开龙;刘军民;;基于FPGA的多按键状态识别系统设计[J];电子设计工程;2009年01期
9 段秀娟;;智能化考试状态识别监控方法研究与仿真[J];计算机仿真;2014年01期
10 秦华标;刘军;林建文;;一种红外条件下的新型眼睛状态识别算法[J];光电子.激光;2013年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 盖江涛;张承宁;马晓枫;;HEV电动机驱动系统评价研究[A];2007中国汽车工程学会年会论文集[C];2007年
3 盖江涛;张承宁;马晓枫;;HEV电机驱动系统评价研究[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 刘洁;田甜;黄平;李崇;;北京朝阳区公共场所从业人员HEV感染状况调查[A];第七届中国临床微生物学大会暨微生物学与免疫学论坛论文汇编[C];2016年
5 杨毅夫;谭祖宪;孙英婴;王启山;;HEV用镍氢动力电池系统研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
6 荀鹏程;陈峰;董晨;钱国华;赖德建;孟继宏;;HEV基因分型代表性片段筛选的记分法[A];中国现场统计研究会第十三届学术年会论文集[C];2007年
7 方剑青;李红军;雷毅平;陈德华;;声学共振谱方法用于结构状态识别的实验研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
8 孟铭;刘启华;;基于上海行驶工况的并联式HEV汽车性能仿真[A];2008中国汽车工程学会年会论文集[C];2008年
9 巫尚荣;何仁;;HEV混合制动系统制动能量分配的最优控制[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
10 白卫东;陈大明;孙利群;张立清;;基于支持向量机的火焰状态识别方法[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 记者 王娅莉;别克HEV全混动系统入选年度十佳发动机[N];中国质量报;2017年
2 记者 陈鹏;我市节能与新能源汽车运行超过千辆[N];大连日报;2012年
3 刘成芳;新能源汽车运行迈出第一步[N];中国财经报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田毅;电动汽车运行状态识别及HEV控制策略研究[D];北京交通大学;2010年
2 詹益旺;基于手机信令的道路交通状态识别及预测研究[D];华南理工大学;2017年
3 Wu Robin Xuebin;HEV自动膜片弹簧离合器传递转矩建模、估计与控制研究[D];北京交通大学;2017年
4 李娜;基于人体运动状态识别的可穿戴健康监测系统研究[D];北京工业大学;2013年
5 刘海宁;基于稀疏编码的设备状态识别及其重型轧辊磨床监测应用[D];上海交通大学;2011年
6 吴铁洲;HEV锂离子电池组管理关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
7 石蕊寒;HEV对沙鼠和兔脑脊髓损伤作用及其机制[D];中国农业大学;2017年
8 费德成;HEV用永磁同步电机优化设计与系统性能分析[D];江苏大学;2008年
9 李帷韬;水泥回转窑烧成状态识别与熟料质量指标软测量的研究[D];东北大学;2012年
10 高峰;HEV用金属氢化物镍电池SOC估测方法研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何亚龙;基于模糊聚类分析的高速公路交通状态识别研究[D];兰州交通大学;2018年
2 吴鹏;监控视频人体状态识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 张荣丰;水泥回转窑软测量技术及烧成状态识别研究[D];济南大学;2018年
4 张孟哲;基于主轴电流的变工况铣刀磨损状态监测研究[D];大连理工大学;2018年
5 侯春宁;基于深度学习的运动状态识别研究[D];兰州理工大学;2018年
6 Dadan Khan;基于深度学习的电力开关检测与状态识别[D];电子科技大学;2018年
7 袁婷;大型工程建设项目施工合同状态识别与等级评价研究[D];西安建筑科技大学;2017年
8 黄元植;基于MEMS惯性传感器的运动状态识别[D];华侨大学;2018年
9 张羽翔;基于状态识别的光伏电站清灰周期规划研究[D];新疆大学;2017年
10 刘瑶;燃气轮机关键部件状态识别技术研究[D];沈阳航空航天大学;2018年
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