基于工况识别的双电机驱动系统控制策略研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liongliong416
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纯电动物流车作为货物运输工具除了需要有较高的动力性能外,为了提高运输效率,还要有较好的续航能力。由于动力电池技术的限制,目前单电机驱动的纯电动汽车续航能力较差。而采用基于工况识别控制策略的双电机驱动系统,可以使整车行驶的经济性能得到进一步提升。同时,为了提高双电机驱动系统的经济性能,需要制定合理的动力分配控制策略,以充分发挥双电机驱动系统的节能优势。这对于提高纯电动物流车整车的技术水平有重要意义。本文依托校企联合项目,以某款纯电动物流车为研究对象,开展双电机驱动系统的节能研究。首先,分析几种多动力源耦合结构的特点,从中选定牵引力耦合式作为双电机驱动系统的动力耦合结构。分析了整车动力性能和经济性能需求,以及整车性能的影响因素。完成单电机驱动系统中驱动电机的参数匹配。并基于负荷需求按频率分配的方法对双电机驱动系统中的两驱动电机参数进行合理地匹配。其次,利用AVL Cruise软件建立整车仿真模型,并在Matlab/Simulink中搭建双电机驱动系统控制策略模型,通过Matlab/Simulink和Cruise的联合仿真结果可以得知,动力系统关键部件的参数匹配结果能够满足整车的性能需求。采用双电机驱动系统的动力性能略优于单电机驱动系统。相比于单电机驱动系统,双电机驱动系统经济性能提升了8.3%。同时,进行了单电机驱动系统的实车试验,通过试验结果和仿真结果的对比验证了仿真模型的正确性。最后,在之前搭建的车辆模型和控制策略模型的基础上,增加了工况识别模块。选取了14种标准循环工况分别进行特征参数的提取,并通过聚类分析选取出5种代表工况作为工况识别的基础。搭建工况识别模型,使得实际行驶工况以一定周期识别为与之最相近的代表工况。然后按照该代表工况对应的控制参数进行两个电机的工作模式判断和切换。利用Isight软件分别对5种代表工况下的控制策略参数进行优化。将双电机驱动系统控制策略中的初始控制参数转换为代表工况的已优化控制参数。结合Cruise软件完成相应的仿真计算。结果表明采用基于工况识别的双电机驱动控制策略能够很好地实现工况跟随,相比于基于规则的控制策略,其经济性能提升8.1%,充分证明了该双电机驱动系统和基于工况识别控制策略的节能优势。
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