液驅(qū)混合動力車輛控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以一種基于定壓網(wǎng)絡(luò)液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)的液驅(qū)混合動力車輛為研究對象，開展了控制系統(tǒng)的研究。這些研究都是圍繞樣車的研制與控制系統(tǒng)的開發(fā)展開的： 一、研究了控制系統(tǒng)技術(shù)方案，并進(jìn)行了系統(tǒng)分析。首先，針對液驅(qū)混合動力車輛的兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案，經(jīng)過比較和分析，采用了后驅(qū)技術(shù)方案。該方案利用雙向變量馬達(dá)驅(qū)動車輛后軸的方式，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動/制動工況的一體化控制，動力源部分通過發(fā)動機(jī)、變量泵和液壓蓄能器的組合來實(shí)現(xiàn)；其次，在樣車技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，

2、探討了控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)一體化集成控制、分布式處理的思想，將整個(gè)控制系統(tǒng)分為物理器件控制層和決策層，并通過CAN總線將它們有機(jī)地結(jié)合起來；最后，對液驅(qū)混合動力車輛進(jìn)行了系統(tǒng)分析。根據(jù)控制系統(tǒng)參數(shù)管理方案，分析了控制對象及其參數(shù)，明確了各控制單元的具體任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，對樣車開展了控制原理分析，初步確定了車輛各部分的控制策略。 二、研究了液驅(qū)混合動力車輛的驅(qū)動/制動一體化控制策略。車輛的驅(qū)動和制動工況都可通過雙向變量馬達(dá)的排

3、量調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。因此，結(jié)合車輛動力學(xué)特性和定壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)技術(shù)形成了驅(qū)動，制動一體化控制：將滑轉(zhuǎn)率/滑移率嵌入到一體化控制策略中，利用滑轉(zhuǎn)率/滑移率控制限制馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩，而速度控制滿足駕駛員的期望車速命令要求，并在此基礎(chǔ)上提出了符合實(shí)際的制動力分配策略。 三、對整車的能量管理策略進(jìn)行了探討。將預(yù)測信息加入到?jīng)Q策過程中，利用液壓系統(tǒng)壓力、車輛當(dāng)前負(fù)載和預(yù)測負(fù)載信息作為能量管理策略的依據(jù)。其中，信息的預(yù)測采用了基于T-S模糊模型的自適應(yīng)

4、算法以及Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。 四、進(jìn)行了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)采用了“核心控制單元+外圍電路”的結(jié)構(gòu)形式，軟件設(shè)計(jì)則利用C和匯編語言混合編程的方式實(shí)現(xiàn)了DSP嵌入式軟件編程。 五、研制了基于CAN總線的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。通過方案對比的方式，選用了基于CAN總線的監(jiān)控系統(tǒng)方案作為液驅(qū)混合動力車輛控制系統(tǒng)的主要開發(fā)手段。在監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，涉及到硬件和軟件兩大部分。其中，硬件部分由計(jì)算機(jī)、控制單元以及CAN-

5、Bus兩路分析儀組成；軟件部分包括DSP嵌入式通信軟件和基于C++Builder的計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件。 六、研制了液驅(qū)混合動力車輛樣車，并進(jìn)行了控制系統(tǒng)的調(diào)試。將現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)融入到控制系統(tǒng)的開發(fā)過程中。根據(jù)現(xiàn)有條件，控制系統(tǒng)的開發(fā)采用了物理器件控制層控制單元實(shí)車空載調(diào)試、決策層主控單元處理器在環(huán)仿真調(diào)試以及實(shí)車試驗(yàn)的開發(fā)方式。 根據(jù)上述研究和所開發(fā)的系統(tǒng)，進(jìn)行了一系列調(diào)試和試驗(yàn)。結(jié)果驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的正確性，并取