基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開(kāi)發(fā)

基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開(kāi)發(fā)基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開(kāi)發(fā)摘要：隨著環(huán)境保護(hù)和能源危機(jī)的日益凸顯，混合動(dòng)力車輛已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案之一。本論文以V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的開(kāi)發(fā)為研究對(duì)象，旨在提高動(dòng)力系統(tǒng)的能效和性能。首先，對(duì)混合動(dòng)力車輛及其控制策略進(jìn)行了綜述。然后，提出了V型串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的整車控制架構(gòu)，并詳細(xì)介紹了其各個(gè)子系統(tǒng)的功能和工作原理。接下來(lái)，根據(jù)車輛特點(diǎn)和控制要求，設(shè)計(jì)了整車控制器的算法和策略，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性和有效性。最后，對(duì)整個(gè)研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)未來(lái)進(jìn)一步的研究方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力車輛；整車控制器；V型串聯(lián)；能效；性能引言：混合動(dòng)力車輛是傳統(tǒng)汽車和純電動(dòng)車之間的一種過(guò)渡形式，它同時(shí)擁有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)，以提高整車的能效和性能。相比傳統(tǒng)燃油車輛，混合動(dòng)力車輛具有更低的燃油消耗和尾氣排放，但在整車控制方面還存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。因此，開(kāi)發(fā)高效可靠的混合動(dòng)力客車整車控制器對(duì)于推動(dòng)混合動(dòng)力車輛的發(fā)展至關(guān)重要。1.混合動(dòng)力車輛及其控制策略綜述混合動(dòng)力車輛包括串聯(lián)、并聯(lián)和V型串聯(lián)等不同結(jié)構(gòu)，其中V型串聯(lián)結(jié)構(gòu)具有較高的能量利用率和整車性能。混合動(dòng)力車輛的控制策略一般分為基于功率和基于能量的控制?；诠β实目刂埔宰畲蠡嚬β瘦敵鰹槟繕?biāo)，而基于能量的控制則以最大化電池SOC（StateofCharge）為目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮這兩種控制策略，并根據(jù)具體的駕駛工況和路況進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。2.V型串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的整車控制架構(gòu)設(shè)計(jì)V型串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池、變速箱和控制器等多個(gè)子系統(tǒng)組成。整車控制器是混合動(dòng)力車輛的核心部件，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)度和協(xié)調(diào)。本論文設(shè)計(jì)的V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制架構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)力控制、能量管理和傳輸控制三個(gè)子系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)力控制負(fù)責(zé)控制內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的輸出功率，能量管理負(fù)責(zé)優(yōu)化能量流動(dòng)以提高能效，傳輸控制負(fù)責(zé)控制變速箱的換擋和離合器的操作。3.V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的算法和策略設(shè)計(jì)針對(duì)V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車的特點(diǎn)和控制要求，本論文提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制（ModelPredictiveControl，MPC）的整車控制器算法。該算法通過(guò)建立車輛動(dòng)力學(xué)模型和優(yōu)化問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)輸出功率的精確控制，從而提高整車的能效和性能。此外，還設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整算法，可以根據(jù)實(shí)時(shí)駕駛工況和路況進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論為驗(yàn)證V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車整車控制器的可行性和有效性，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)輸出功率的精確控制，并在不同駕駛工況和路況下具有良好的能效和性能。此外，還對(duì)整車控制器的實(shí)時(shí)性能和穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估，并與其他控制策略進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)論：本論文基于V型串聯(lián)混合動(dòng)力客車的特點(diǎn)和控制要求，設(shè)計(jì)了一種高效可靠的整車控制器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制器可以有效提高整車的能效和性能，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。然而，由于混合動(dòng)力車輛技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，還有很多問(wèn)題和挑戰(zhàn)需要進(jìn)一步研究和解決。未來(lái)的研究方向包括控制算法的改進(jìn)、能量管理的優(yōu)化和駕駛工況的仿真分析等。參考文獻(xiàn)：[1]ZhaoG,ZhangX,WangH.ReviewofPowerSplitHybridVehicleControlStrategies[J].JournalofMechanicalEngineering,2017,53(18):135-146.[2]ZhangH,ZhengX,PengH.DevelopmentofControlStrategiesforHybridElectricVehicles:AReview[J].JournalofMechanicalEngineering,2019,55(8):141-157.[3]LiJ,ZhangC,HuoS.StudyonEnergyManagementStrategyofPlug-inHybridElectricVehicleBasedonNon