90t混联式宽体自卸车混合动力系统控制策略研究

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近年来,中小型矿山开采企业对宽体自卸车(自卸车)的需求越来越大,传统自卸车能耗较大的问题也随之凸显,而将传统自卸车进行混合动力化是解决上述问题的可行方法之一。动力系统的控制是混合动力自卸车实现节能减排的关键,因此对其控制策略展开研究具有重要的实际意义。本文以某90t混联式混合动力自卸车为对象,采用理论分析和仿真相结合的方法,对其动力系统的控制策略进行了研究。分析了混联式自卸车的系统结构和原理,阐述了对车辆进行仿真研究的前向建模方式,并建立了自卸车混合动力系统中发动机、驱动电机、ISG电机、变速箱、动力电池组、整车及驾驶员模型;结合混合动力自卸车的特点及其在“重载上坡,空载下坡”目标工况的运输要求,提出了基于规则的混合动力系统控制策略,给出了系统工作模式切换和多动力源扭矩的分配规则;以等效燃油消耗最小为目标,对混合驱动模式下的扭矩分配规则进行了优化,确定了等效因子取值和电池SOC的使用区间;以自卸车纵向动力学方程为基础,分别采用递推最小二乘法和卡尔曼滤波算法对自卸车工作质量及行驶道路坡度进行了参数估计;在Simulink中对所研究的混合动力系统控制策略及参数估计算法进行了仿真,验证了方法的有效性。
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