关键词：纯电动汽车;;双轴驱动;;模糊控制算法;;仿真软件;;再生制动能量
摘 要：近年来,汽车产业发展迅速,目前已经成为我国国民经济的重要支柱产业之一。但伴随着汽车产业的飞速发展,其弊端日益显现,环境污染和能源匮乏迫使各国研究工作者加快汽车智能化、电动化的步伐。纯电动汽车(EV)与传统燃油车相比,具有节约能源、零排放、低噪音等优点,目前已成为各国政府和汽车生产厂家大力发展的对象。随着计算机仿真技术的广泛应用,采用计算机技术进行纯电动汽车的仿真研究已经成为潮流。但国内的纯电动汽车仿真软件还很不成熟,且对国外具有极大的依赖性。同时国外仿真软件对国内用户均未开源或部分开源,直接使用又与国内汽车零部件制造实践脱节。因此开发一套纯电动汽车仿真软件十分有必要。本文在此背景之下,利用Matlab开发了一套交互性强、可拓展移植的纯电动汽车仿真软件CSEV。主要研究工作如下:(1)纯电动汽车车辆部件模块及仿真模型的建立。首先通过分析,确定了本文采用后向仿真为主、前向仿真为辅的混合仿真方法,建立纯电动汽车仿真软件的基本仿真模型。现有的仿真软件的驱动形式大部分采用的是单轴驱动形式,所以本文搭建了单轴动力和双轴动力两种驱动控制模块,用户在使用本仿真软件时可自行选择单轴驱动电动汽车(EV)和双轴驱动电动汽车(BDEV)两种驱动形式进行仿真。(2)对再生制动能量模糊控制策略进行研究。首先对再生制动能量回收进行深入研究,针对能量回收效率低的缺点,设计了以制动强度、车速、蓄电池荷电状态为输入,驱动轴再生制动力占比Kr为输出的模糊控制器。通过对安全制动范围的研究,确定了安全范围,并提出了一种以制动安全范围的下边界来进行前后轴制动力分配的方法。结合以上研究,建立单轴动力与双轴动力两种驱动形式的再生制动能量模糊控制策略。最后对再生制动能量模糊控制策略进行仿真分析,验证了模糊控制策略的可靠性。(3)纯电动汽车仿真软件的搭建与仿真。采用层次化的模型集成方法和集中式的数据存储方式,将前文各部件仿真模型结合起来完成了纯电动汽车仿真软件的搭建,并对再生制动能量模糊控制策略进行平台移植。采用CRUISE软件对本仿真软件的可靠性进行了验证,表明本仿真软件能够对纯电动汽车进行仿真,满足有关研究的基本需求。通过对模糊控制再生制动车型的仿真研究,可以看出,再生制动能量模糊控制策略能够明显提高制动能量的回收效率,增加车辆的续航里程。
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