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混合动力越野车驱动系统的仿真与优化

彭杨  
【摘要】:越野车良好的动力性和安全性使其具有广阔的市场前景,混合动力技术在越野车上的使用可以解决其高油耗和高排放的特点,使动力性和燃油经济性达到最优,但是目前国内对客车和轿车的混合动力技术研究较多,对越野车研究还不多,本文拟对越野车的混合动力驱动系统做一定的研究,主要内容如下: (1)对混合动力汽车发展的背景和意义进行研究,分析混合动力技术在越野车上运用的可行性,混合动力的关键技术,列举国内外混合动力越野车的发展状况,提出本文对混合动力越野车的研究方法和思路。 (2)针对越野车全轮驱动的特点,分析目前全轮驱动分别在串联式、并联式、混联式上的布置方案,结合越野车的性能指标要求,确定本文研究的混合动力越野车驱动系统的结构。接着对混合动力汽车的工作模式做分析,研究分别以发动机和电池为不同侧重点的控制策略的优缺点,编写相关的SIMULINK图,最终得到针对混合动力越野车能量流管理方法,对控制参数进行设定。 (3)结合设定的目标越野车,提出本文越野车整车参数和最高车速,爬坡度指标,对本文中越野车的驱动系统分别进行选型和参数计算,包括发动机最大功率的确定、电机转速功率的确定、电池电量电压的确定和变速器传动比的确定。 (4)分析目前混合动力汽车的仿真软件,前向仿真和后向仿真软件的各自优点,在ADVISOR自带建立驱动系统模型。对越野车全轮驱动的特殊结构单独建模,最后对建立好的整车模型做动力性和经济性的分析,并和传动动力越野车做比较。 (5)对通过动力学计算出来的驱动系统参数之间的匹配性做进一步研究,介绍不同的优化方法,最终选择了简单遗传算法作为本文中的优化方法。同时分析驱动系统的优化是带限制条件的、以油耗和排放为目标的最小化问题,把影响混合动力越野车的油耗和排放的参数作为可能的最优解,为了减小计算量,本文中把不同的优化目标根据权重做加权求和处理。并对优化前后的参数变化和结果做分析说明,对出现早起收敛的原因做分析。


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