混合动力汽车启停巡航系统建模与仿真

2012年04月13日17:34:36 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

李　玮，段建民
北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京

摘　　　要：以混合动力汽车为研究对象，建立了启停工况下车辆纵向动力学仿真模型，设计了车辆巡航上位控制器与下位控制器。提出一种基于模糊逻辑的较优控制算法应用于上位控制器设计，该算法结合模糊控制的优点，利用模糊逻辑将熟练驾驶员的经验引入到控制器设计中，修正了常规较优控制算法在某些特定情况下不符合实际驾驶状况的控制输出。针对启－停车辆纵向动力学模型所具有的强非线性以及不确定特性，结合模糊控制和滑模变结构控制的优点，提出了一种基于模糊逻辑的滑模变结构控制算法并用于车辆巡航的下位控制器设计，该算法利用模糊逻辑自适应调节切换增益，从而改善由于固定切换增益所造成的滑模控制器输出量过大以及抖振等现象。计算机仿真验证了两种控制算法的正确性及有效性。

关　键　词：混合动力；启－停巡航；模糊逻辑；滑模控制；仿真

１　引　言
在能源和环保的双重压力下，包括我国在内的世界许多国家都在积极思考汽车产业未来的发展方向，混合动力汽车（ＨＥＶ）以节省燃油以及低污染物排放为主要优点已在全球汽车业得到公认［１］。串联式混合动力汽车作为混合动力汽车的一种，它具有结构简单、成本低、污染物排放性能优、纯电动续驶里程长等特点，非常适用于城市中低速、拥挤、不断启－停的路况条件［２］。本文以串联式混合动力中巴汽车ＢＪＵＴＳＨＥＶ为研究对象，在考虑车辆低速工况下传动机构具有强非线性特性的前提下，建立了串联式混合动力汽车纵向动力学仿真模型，在此基础上结合ＬＱ较优控制和模糊理论设计出一种基于混合方法的车辆巡航上位控制器；同时根据启－停工况下车辆数学模型参数大范围摄动的特点，利用模糊滑模理论设计出针对该工况的车辆巡航下位控制器。较后对本文提出的控制策略进行计算机仿真，验证其有效性。

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