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地面车辆混合驱动系统建模与控制优化PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：邹渊，胡晓松着
• 出 版 社：北京：北京理工大学出版社
• 出版年份：2015
• ISBN：9787568205238
• 页数：284 页

图书介绍：本书围绕混合驱动系构型、参数配置与控制优化设计展开，立足于着者多年来在混合驱动系统设计的基础理论和技术研发实践，从系统动力学基本原理与视角出发，分析了利用最优控制和系统优化理论来开展地面车辆混合驱动系统系统配置与控制设计的基本原理、技术实现途径和典型应用方法。本着作特点有：（1）模型与控制并重，模型重在揭示物理对象的动静态特性而控制重在实现最优的利用和调控；（2）理论、技术和实践并重，囊括了系统模型、最优控制基础理论及其技术实现途径和工程应用方法。本着作在以下方面有创新：（1）把驱动系动态过程与控制设计密切融合，即着重分析驱动系动态特性，又着眼于驱动系本身动静态特性与控制器设计的耦合关系；（2）使用最优控制理论来指导驱动系控制系统的设计，包括动态规划和极小值原理，并且所用理论和方法经过工程实践的验证。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：助航仪器和设备检验 中英对照下一篇：江苏省高速公路沥青路面建设技术 《地面车辆混合驱动系统建模与控制优化》目录 标签：建模 混合 地面 车辆 驱动

1 前言1

1.1 地面车辆混合驱动系统现状1

1.1.1 地面车辆动力驱动系统发展历史1

1.1.2 地面车辆混合驱动系统现状及发展3

1.1.3 地面车辆混合驱动系统发展趋势和技术特征9

1.2 地面车辆混合驱动系统控制技术10

1.2.1 系统控制在混合驱动系统中的作用10

1.2.2 混合动力驱动系统控制结构10

1.3 基于模型的系统优化与最优控制13

1.3.1 基于模型的控制13

1.3.2 地面车辆混合驱动系统优化设计15

1.3.3 混合驱动系统最优控制16

2 地面车辆混合驱动系统构型23

2.1 混合驱动系统基本构成和分类23

2.2.1 混合驱动系统基本构成23

2.1.2 混合驱动系统的分类25

2.2 轮式车辆混合驱动系统31

2.2.1 串联式混合驱动系统31

2.2.2 并联式混合驱动系统33

2.2.3 混联式混合驱动系统35

2.3 履带车辆混合驱动系统38

2.3.1 串联式混合驱动系统39

2.3.2 并联、混联式混合驱动系统40

3 地面车辆混合驱动系统建模与仿真技术46

3.1 混合驱动系统建模与仿真的作用及挑战46

3.2 地面车辆及混合驱动系统部件模型48

3.2.1 车辆动力学模型48

3.2.2 发动机模型55

3.2.3 传动系统模型57

3.2.4 储能系统模型59

3.2.5 电机驱动系统模型65

3.2.6 电功率母线以及电源变换器模型71

3.3 地面车辆混合驱动系统仿真技术73

3.3.1 面向控制的系统仿真技术74

3.3.2 仿真软件及环境76

4 锂离子动力电池建模与系统辨识82

4.1 车用动力电池种类与比较82

4.2 车用锂离子电池种类与比较83

4.3 锂离子电池模型类型84

4.3.1 电化学模型85

4.3.2 黑箱电池模型86

4.3.3 等效电路模型86

4.4 锂离子电池模型在整车仿真和电池管理中的应用87

4.4.1 锂离子电池模型在整车能量管理策略仿真中的应用87

4.4.2 锂离子电池模型在电池管理中的应用88

4.5 锂离子电池模型的辨识方法89

4.6 锂离子电池状态卡尔曼滤波最优估计方法90

4.6.1 滤波器系数及调整91

4.6.2 扩展卡尔曼滤波器91

4.7 实例94

4.7.1 基于最小二乘算法的线性电池模型辨识94

4.7.2 基于数值优化的非线性电池模型辨识96

4.7.3 锂离子电池SOC和SOH卡尔曼滤波最优估计100

5 地面车辆混合驱动系统最优控制及系统优化119

5.1 地面车辆混合驱动系统优化控制的数学基础120

5.1.1 确定性动态规划理论及算法基础121

5.1.2 随机动态规划理论及算法基础124

5.1.3 庞特里亚金极小值原理基础125

5.2 基于确定性动态规划的并联式商用车优化控制127

5.2.1 车辆结构及其部件建模128

5.2.2 基于静态优化的控制方法设计134

5.2.3 混合动力汽车能量管理优化问题的建立136

5.2.4 相关结论146

5.3 基于庞特里亚金极值原理的并联式商车优化控制146

5.3.1 能量优化控制策略问题描述146

5.3.2 基于极小值原理的求解结果149

5.4 基于随机动态规划的优化控制152

5.4.1 混合动力履带车辆驱动系统及其建模153

5.4.2 基于随机动态规划的优化控制模型155

5.4.3 结果分析及相关结论159

5.5 系统参数和控制的耦合优化161

5.5.1 系统参数和控制的耦合优化问题162

5.5.2 基于最优控制理论的系统参数和控制的耦合优化162

6 车辆混合驱动系统非线性规划优化控制171

6.1 最优控制到非线性规划转化171

6.1.1 间接法172

6.1.2 直接法172

6.2 伪谱法的理论基础173

6.2.1 状态和控制变量离散化175

6.2.2 微分矩阵与导数近似175

6.2.3 NLP问题的求解176

6.3 混合动力车辆最优控制问题求解177

6.3.1 整车模型与问题描述178

6.3.2 结果分析与对比179

6.4 凸优化基础182

6.4.1 凸优化的意义与优势182

6.4.2 凸优化的基本概念183

6.5 凸优化在混合驱动系统优化控制中的应用184

6.5.1 FCHV混合动力系统部件大小的选型问题184

6.5.2 混合驱动系统的数学建模186

6.5.3 优化结果193

6.5.4 其他混合动力系统应用195

7 轮式车辆混合驱动系统建模与控制实例201

7.1 功率分流型混合驱动系统优化控制201

7.1.1 动力驱动系统模型202

7.1.2 功率分流型混合驱动系统最优控制问题205

7.1.3 结果与讨论207

7.2 并联式商用车控制实时仿真212

7.2.1 基于dSPACE的硬件在环仿真（HIL）213

7.2.2 混合动力商用车“驾驶员－综合控制器”在环的实时仿真平台搭建214

7.2.3 混合动力商用车“驾驶员－综合控制器”在环的整车控制实时仿真217

8 履带车辆混合驱动系统建模与控制实例222

8.1 混合动力高速履带车辆实例222

8.1.1 双电机独立驱动高速履带车辆混合驱动系统参数匹配223

8.1.2 双电机独立驱动高速履带车辆控制策略设计231

8.2 混合动力推土机实例253

8.2.1 混合动力推土机驱动系统建模及其参数匹配253

8.2.2 混合动力推土机的控制设计262

8.2.3 混合动力推土机快速控制仿真工程265

彩插附图273

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摘要：本文以“地面车辆混合驱动系统建模与控制优化.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了混合驱动系统的建模方法、控制策略优化以及实际应用，旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。

1、系统建模

混合驱动系统建模是研究其性能和控制策略的基础。本文首先介绍了混合驱动系统的基本原理和组成，然后详细阐述了系统建模的方法。通过建立数学模型，可以更准确地描述系统的动态特性，为后续的控制策略优化提供依据。

在建模过程中，本文采用了多种方法，如状态空间建模、传递函数建模等。通过对系统参数的辨识和调整，实现了对混合驱动系统动态特性的精确描述。

此外，本文还针对不同类型的混合驱动系统，如纯电动汽车、插电式混合动力汽车等，分别进行了建模研究，为实际应用提供了理论支持。

2、控制策略优化

控制策略优化是提高混合驱动系统性能的关键。本文从以下几个方面对控制策略进行了优化：

首先，针对混合驱动系统的能量管理策略，本文提出了基于模糊控制的方法，实现了对电池和发动机的智能切换，提高了系统的能源利用率。

其次，针对混合驱动系统的动力性能，本文采用了PID控制策略，通过调整PID参数，实现了对系统动力性能的优化。

此外，本文还针对混合驱动系统的制动能量回收策略，提出了基于滑模控制的优化方法，提高了制动能量回收效率。

3、实际应用

本文将混合驱动系统建模与控制优化应用于实际工程中，取得了良好的效果。以下列举了几个应用案例：

在纯电动汽车领域，本文提出的建模与控制优化方法应用于某型号纯电动汽车，提高了其续航里程和动力性能。

在插电式混合动力汽车领域，本文提出的建模与控制优化方法应用于某型号插电式混合动力汽车，实现了对电池和发动机的智能切换，提高了系统的能源利用率。

此外，本文的研究成果还可应用于其他混合驱动系统，如混合动力火车、混合动力船舶等，具有广泛的应用前景。

4、总结与展望

本文对地面车辆混合驱动系统建模与控制优化进行了深入研究，取得了以下成果：

1）建立了混合驱动系统的数学模型，为后续控制策略优化提供了依据。

2）提出了基于模糊控制和PID控制策略的优化方法，提高了系统的性能。

3）将研究成果应用于实际工程，取得了良好的效果。

展望未来，混合驱动系统将在汽车、轨道交通、船舶等领域得到广泛应用。本文的研究成果将为相关领域的研究提供有益的参考和借鉴。

总结：

本文从系统建模、控制策略优化、实际应用等方面对地面车辆混合驱动系统进行了深入研究，为相关领域的研究提供了有益的参考和借鉴。

本文的研究成果在提高混合驱动系统性能、降低能源消耗等方面具有显著的应用价值。

本文由nayona.cn整理

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