基于车速预测的混合动力汽车自适应ECMS策略研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chungpy
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在能源短缺和环境污染的背景下,汽车工业的发展趋向于节能和减排,各种类型的新能源汽车应运而生,其中插电式混合动力汽车由于兼顾纯电动车无污染和传统燃油车长续驶里程的特点受到广泛研究,而如何合理地分配两种动力源是提高整车燃油经济性的关键。本文以某款插电式混合动力汽车为研究对象,以提高整车燃油经济性为目标,制定了将未来车速预测方法和等效燃油消耗最小策略结合的能量管理策略。具体研究内容如下:(1)根据某款插电式混合动力汽车构型的特点,利用后向仿真软件ADVISOR在MATLAB/Simulink环境下搭建整车各部件模型,并搭建了基于规则的电机助力型能量管理策略,经过仿真验证,搭建的整车模型能满足动力性和经济性的要求。(2)利用神经网络理论建立了基于RBF神经网络的车速预测模型,并对模型单步预测和多步预测下的spread参数和历史输入车速的时长进行研究,确定了对应预测步长下的最佳spread参数和输入车速时长;然后利用小波包变换的分解和重构特性对车速预测序列进行处理,通过与四个RBF-NN预测器结合实现未来车速的预测,在一定程度上提高了车速预测的精度。(3)根据庞特里亚金原理分析推导并建立了基于等效燃油消耗最小的能量管理策略,分析了恒定等效因子对电池SOC变化的影响,并针对等效因子工况适应性问题,对等效因子的自适应调节方法进行了研究,建立了基于SOC反馈调节的ECMS策略;然后针对恒定周期的等效因子调节存在调节迟滞的问题,提出了根据SOC误差反馈调整等效因子调节周期的方法,建立了基于SOC反馈的可变调节周期的自适应ECMS策略。(4)利用基于小波包的RBF神经网络车速预测模型预测得到调节周期内的车速工况,然后利用等效油耗最小原理求解出满足电池SOC约束的最优等效因子,作为实际行驶中的等效因子。通过综合循环工况仿真,验证了本文所建立的基于车速预测的自适应ECMS相对于电机助力型能量管理策略,在电量维持性和燃油经济性上的提升。
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