基于制动意图识别的电动汽车再生制动控制策略研究

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纯电动汽车具有无排放、效率高、不必依赖常规能源的特点,被广泛视为汽车工业未来发展的方向。但目前纯电动汽车由于电池技术的限制,续航里程短,推广与应用比较困难。如何提高纯电动汽车的续航里程是亟待解决的重要问题。再生制动技术是利用电机的电磁特性提供制动力并回收存储部分制动能量,从而提高能量利用率以增加电动汽车续航里程的技术。因此,研究再生制动技术对电动汽车的推广应用具有十分重要的意义。本论文以搭载线控制动系统的前驱型电动汽车为研究对象,通过研究制动意图识别算法、制动力分配优化算法和再生制动控制策略,提出了一种基于制动意图识别的电动汽车再生制动控制策略方法。在确保电动汽车制动稳定性的情况下,使得制动能量回收更多,制动效果更好。本文主要研究内容如下:(1)设计了一种基于人工蜂群和支持向量机的电动汽车制动意图识别算法。通过分析处理制动瞬间的制动踏板数据,对一次作用制动踏板的制动意图进行识别。(2)设计了一种电动汽车前后轴制动力变比值优化分配算法。综合考虑车辆载荷和制动强度的情况下,根据驾驶员不同制动意图优化出对应的制动力分配曲线。使得轻度制动意图时分给前轴用于能量回收的制动力更多,中度和紧急制动意图时车辆获得更好的制动效果。(3)提出了一种电动汽车再生制动控制策略。在制动力优化分配算法的基础上,充分考虑电机特性和电池SOC(荷电状态)对制动能量回收的影响,制定再生制动控制策略,实现汽车前轴制动力的合理二次分配。使电机提供的制动力占前轴总制动力的比例更大,从而使制动能量得到更大的回收。(4)通过设计试验对算法进行了验证。设置离线和在线试验,验证制动意图识别算法的优越性。同时建立再生制动控制系统模型,以UDDS和NEDC两种城市道路循环工况为例,对所设计的基于制动意图识别的电动汽车再生制动控制策略进行仿真试验验证。本论文主要的创新点在于:(1)为了增加制动意图识别算法的识别速度和准确率,通过近邻成分分析算法对制动瞬间0~0.05s的时域数据进行处理,然后利用人工蜂群优化后的支持向量机算法识别,从而提升了识别速度和准确率。(2)为了回收更多的制动能量和获得更好的制动效果,根据不同制动意图优化出对应的制动力分配曲线,然后在此基础上充分考虑电机特性和动力电池SOC的影响,制定再生制动控制策略,保证获得较好制动效果的同时增加制动回收能量。
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