混合动力城市公交车控制策略设计与优化

• 作 者: 张辉
• 机 构: 合肥工业大学
• 出 处: 合肥工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 混合动力系统 公交车辆 控制策略 遗传蚁群算法 优化设计

当今环保和能源地问题倍受关注,混合动力汽车具有高效节能,低排放的优势,因此,开发混合动力汽车是节能环保发展的主攻方向。混合动力汽车动力系统参数匹配和控制策略的研究,是混合动力汽车的核心技术。　　
本文以安徽省“节能与新能源汽车”重大科技专项为依托,以并联式混合动力公交车为研究对象,在分析城市公交车运行工况特点的基础上,完成了并联式混合动力公交车的总体参数设计。结合后轮驱动的混合动力公交车的特点,建立了混合动力公交车整车和主要部件的仿真模型(包括发动机、电机以及超级电容等)。并结合样车试验结果对模型进行了仿真分析,结果表明模型符合实际情况,从而为混合动力公交车整车控制策略设计与优化研究奠定基础。　　
在分析并联式混合动力公交车控制策略设计目标和遵循原则的基础上,设计了以△T(整车需求转矩与当前转速下发动机最优转矩的差值)和超级电容的SOC值为输入,发动机转矩为输出的模糊控制策略。在分析遗传算法与蚁群算法的基础上,提出了一种基于遗传蚁群算法的混合动力公交车模糊控制策略的优化方法。以等效燃料消耗为优化目标,利用遗传蚁群算法对混合动力公交车模糊控制的隶属度函数和模糊控制规则进行了优化。然后在Matlab/AdVisor建立了混合动力公交车模糊控制策略模型和整车仿真模型,并进行了混合动力公交车整车性能仿真分析。　　
仿真结果表明:遗传蚁群算法优化后的模糊控制策略可以使发动机有较多的工作点分布在效率较高的中高负荷区,处于发动机的最优工作区域内,且燃油消耗量比遗传算法优化的降低了3.1％,比蚁群算法优化的降低了4.4％。从而验证了基于遗传蚁群算法优化的模糊逻辑控制策略的优越性与可行性。