重型非公路矿用混合动力自卸车控制策略优化研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文重型非公路矿用混合动力自卸车控制策略优化研究StudyonFuzzyLogicControlStrategyofHeavyHybridOff-highwayDumpTruck学位申请人：董杰指导教师：李忠利副教授一级学科：机械工程二级学科：车辆工程学位类别：工学硕士2015年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其

2、它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要随着石油成本的日益增加，在矿用自卸车上应用混合动力技术，也将会成为降低整车使用成本的有效途径之一。整车控制策略的优劣在很大程度上能够决定混合动力汽车的性能。矿用混合动力自卸车控制策略的设计目的，是根据油门踏板、制动踏板以及档位开关等信号判断出驾驶员的意图，通过合理的调节发动机和电机的转矩分配，在保证整车动力性的前提下能够提高矿用混合动力自卸车的燃油经济性。本课题

3、首先以原有矿用自卸车相关技术条件为基础，在保证了原车动力性的前提下，完成了对矿用混合动力自卸车发动机、电机和动力电池等部件的参数匹配，以及整车动力系统结构的选型，然后利用Cruise软件建立了整车仿真模型。其次，分析了矿用混合动力自卸车的能量传递流程以及控制要求，与逻辑门限控制策略相比，利用模糊控制理论鲁棒性和实时性好等优点，设计了模糊控制器，并在Simulink软件中建立了整车模糊控制策略。在设计模糊控制器时需要确定的参数有隶属度函数和模糊控制规则的参数，由于参数多，仅仅依据设计者的经验很难找出最优的控制

4、参数。针对模糊控制器的这些缺点，通过分析整车需求转矩以及当前状态下动力电池SOC值，利用粒子群算法（PSO）以整个工况下的等效燃油消耗最小为优化目标，对模糊控制器的参数进行了优化设计，并且保证了发动机工作在最优经济性曲线附近。仿真结果表明：与未优化的模糊控制器相比，优化后的模糊控制器能够有效控制矿用混合动力自卸车动力电池SOC变化，同时提高了整车的燃油经济性。本文的研究成果对后续整车控制器的开发具有重要的指导意义和现实价值。关键词：矿用混合动力自卸车：控制策略：模糊控制：优化：粒子群算法论文类型：应用研究选

5、题来源：横向课题IABSTRACTABSTRACTWiththeincreasingcostoffuel,oneoftheeffectivewaystoreducethedumptruckusecostisappliedhybridvehicletechnologyinitself.Thevehiclecontrolstrategyistoalargeextentdeterminestheperformanceofhybridvehicles.Thedumptruckcontrolstrategiessho

6、uldbasedonthesignalofthegaspedal,brakepedalandgearswitchtodeterminethedriver`sintention,andwiththeprerequisiteofsatisfyingthedrivingrequirements,thecontrolstrategiesshouldcontrolthetorquedistributionbetweenengineandelectricmotortoobtainhighfueleconomy.This

7、topiconthebasisoforiginaldumptruckassociatedwiththetechnicalconditions,withtheprerequisiteofsatisfyingthedrivingrequirements,theengine,motor,batteries,andotherpartsofhybriddumptruckarematched,thenbuiltthehybriddumptruck`ssimulationmodelintheCruisesimulatio

8、nsoftware.Secondly,analysisofthehybriddumptruckenergytransferprocessandcontrolrequirements,comparedwiththelogicthresholdcontrol,basedonthefuzzycontroltheoryhasgoodrobustnessandreal-timeadvantages,designedafuz