现代控制理论论文

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1、数学与统计学院信息与计算科学01班李兵20092257关于现代控制理论在混合动力电动汽车系统中的研究应用介绍摘要能源和环境问题正在向常规能源汽车提出严峻的挑战。进入新世纪以来，以混合动力、纯电动、燃料电池等为代表的新一代节能环保汽车正在全球范围内掀起一场汽车技术革命。持续增长的汽车消费、迅速增长的石油消费和日益严峻的环保压力，要求中国汽车产业必须走清洁化和节能化道路。中国制定和实施系统的节能环保汽车的激励政策，具有很强的现实意义。前言1.1背景以内燃机为动力的汽车是人类使用最广泛的一种交通工具，其排除的废气是大气受到污染的主要来源之一。特别自上世纪60年代以来。随着

2、世界各国汽车保有量的急剧增加，由汽车排气造成的大气污染也愈加严重，汽车作为一个流动的排污源，在人口高度集中的城市和交通运输繁忙的工矿地区到处散发着大量的废气，严重威胁着居民和职工的健康，破坏着生态平衡。因此，汽车排污公害已经发展成为当今世界的一个严峻问题。1.2各国主要汽车厂商关于节能环保汽车的战略和发展方向世界主要汽车厂商在研究开发清洁节能汽车时普遍采用多项技术兼顾、某项技术有所侧重的发展策略。（一）美国。在未来节能清洁汽车技术的方向选择上，美国正由以往的注重燃料电池技术的单一化格局向多种技术共进的多元化格局转变。多年以来，美国节能清洁汽车的发展重点主要在燃料电池

3、汽车上，氢+燃料电池模式是清洁节能汽车的最终解决方案，但燃料电池汽车目前价格太高、氢燃料的存储和运输比较困难，国际汽车界普遍认为2020年以后，燃料电池汽车才能真正得到大规模的商业应用。近些年，美国开始重视混合动力汽车和先进柴油车的发展，目前，美国是最大的混合动力汽车市场。先进柴油车在美国发展也很快，过去3年美国先进柴油车的销售增长了56%。预计在燃料电池汽车大规模商业运行以前，混合动力汽车和先进柴油车会保持较快的发展。（二）欧洲。欧盟在立足先进柴油技术基础上，近年来开始加大对燃料电池、混合动力、生物柴油等多种节能环保技术的投入力度。过去15年欧盟节能环保汽车的发展

4、重点在先进柴油车上，并且获得了成功，不仅在技术上获得了突破，使柴油车的气体污染物排放大为减少，而且由于先进柴油车价格明显低于相对其他节能环保车，先进柴油车在市场上也获得了很大的扩展，2004年欧盟新增商用车中几乎100%是柴油车，新增轿车中50%是柴油车。从欧盟下一步的发展方向上看，一方面继续提高柴油车的技术水平，使其满足更加严格排放标准。另一方面积极开拓其他的节能环保汽车领域，包括：采用新型技术，提高汽油汽车的效率，比如通过采用汽油直喷技术，将普通汽油汽车的效率提高10%~15%；研发混合动力和燃料电池汽车；积极发展可再生能源，特别是生物柴油，现今德国生物柴油的年

5、产量为200万吨，欧盟计划到2010年将可再生能源占能源的总消耗比例提高到12%。2004年欧洲新增轿车中有一半是先进柴油车，同时，欧洲的汽车厂商并没有忽视其他清洁节能技术的研究开发工作。（三）日本。日本多年来始终在节能环保汽车的研发与产业化方面处于世界先进水平，在技术路线的选择上也呈现出多种技术共同发展的态势，但其在混合动力技术的产业化进程上取得的成就更加突出。特别是日本丰田公司和本田公司在混合动力汽车的技术研发和国际市场的推广上处于领先位置。以日本国内市场为例，由于日本国土面积狭小，居民以公共交通为主，家用轿车的年行驶里程较短，混合动力汽车经济激励弱的特点更为明

6、显。根据丰田公司的估计，普通的家用轿车大体上需要10年的时间才能够收回增加的购车成本。所以尽管日本的混合动力技术比较先进，但混合动力汽车在本国市场上表现平平，每年销售混合动力汽车不及日本汽车市场的1%。尽管目前的市场表现不是太好，但混合动力汽车技术相对成熟，使用传统燃料，技术的进一步成熟以及市场份额扩大带来的规模效益会逐渐减低混合动力汽车的成本，混合动力发展的潜力还很大。1.3对未来节能环保汽车技术应用前景的基本判断汽车业界普遍认同的一个观点是，燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物，代表了汽车未来的发展方向。但如果将发展燃料电池汽车的几个制约因素考虑进来，则会发现燃

7、料电池汽车目前和今后一段时间尚不具备商业化的条件。最乐观的预测，以纯氢为燃料的燃料电池汽车的商业化生产至少还需15年以上的时间，即使在一定程度上实现了商业化，也会是以一种高成本的方式。在环保意识不断高涨、油价涨多跌少、消费者追求高性价比的大形势下，融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车，较好地满足了汽车低排放、低油耗、高性价比的综合要求，较好地解决了汽车节能与环保问题，因而逐渐成为世界各大汽车生产企业开发的热点。中国能源比较紧缺，环境保护压力很大，而且大城市交通普遍拥堵，汽车必须频繁制动，混合动力车比较适合中国的国情，在中国市场的前景也被看好。但考虑到若干