【摘 要】
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汽车产业高速发展带来的能源和环境问题,促使各国大力推广和发展新能源汽车。相比纯电动汽车,增程式电动汽车因其较长的续航里程优势,受到了广泛关注。增程器是增程式电动汽车的核心动力零部件,其控制策略优劣直接和整车的动力性、经济性和排放性能相关。本文采用模型化设计方法,设计了面向增程器起停及发电功率跟随的控制策略,并完成了模型化开发和仿真、试验验证。本文针对某款增程器,在深入研究其系统组成工作原理基础上,
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汽车产业高速发展带来的能源和环境问题,促使各国大力推广和发展新能源汽车。相比纯电动汽车,增程式电动汽车因其较长的续航里程优势,受到了广泛关注。增程器是增程式电动汽车的核心动力零部件,其控制策略优劣直接和整车的动力性、经济性和排放性能相关。本文采用模型化设计方法,设计了面向增程器起停及发电功率跟随的控制策略,并完成了模型化开发和仿真、试验验证。本文针对某款增程器,在深入研究其系统组成工作原理基础上,提出了基于最佳运行工况轨迹的增程器发电功率跟随控制策略,完成了控制策略总体方案设计,并对包括增程器工作状态迁移模块、目标发电功率给定模块、机械功率前馈-反馈控制模块和基于最佳运行工况轨迹的目标扭矩/转速给定模块等在内的各个功能子模块进行了详细设计。随后基于MATLAB/Simulink平台,参照MAAB建模规范,对增程器控制器发电功率跟随控制策略进行了整体框架和具体功能模块的模型化开发,并基于Model Advisor、Design Verifier等工具,通过设计测试案例对模型规范、功能等进行了验证。为进一步验证增程器发电控制策略的有效性,本文采用MATLAB Embedded Coder对上述控制策略模型进行了自动代码生成,通过编写中间件实现了控制策略应用层代码和基础软件整合,并下载到现有增程器控制器硬件中进行台架和整车测试。台架试验结果表明增程器实现了起停控制和发电功能,其运行工况曲线符合预设工作轨迹,发电功率稳态误差不超过0.5k W,瞬态功率超调量小于1.5k W。整车试验结果也表明,增程器在实车运行中工作稳定,瞬态功率超调量不到1.5k W,稳态功率误差小于0.6k W。
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