增程式驅(qū)動系統(tǒng)的仿真分析案例2800字

增程式驅(qū)動系統(tǒng)的仿真分析案例 1 2 3 5當(dāng)前伴隨時代發(fā)展使得混合動力電動拖拉機受大眾關(guān)注程度逐步提升，在此很多大企業(yè)也都借助各種方式來改善混合動力電動拖拉機性能，這其中一項有效工具就是仿真軟件。當(dāng)下電動拖拉機發(fā)展速度持續(xù)加快，技術(shù)水平也日益提升，針對電動拖拉機性能進行優(yōu)化的速度也獲得提升，現(xiàn)在對新型電動拖拉機性能進行檢驗的方式就是仿真，借助仿真技術(shù)完成性能分析以及仿真工作，同時對其展開優(yōu)化，這樣能夠?qū)a(chǎn)品質(zhì)量在原有基礎(chǔ)上提升。在本章節(jié)內(nèi)容里面主要采用的軟件以ADVISOR仿真軟件為主，該軟件是一款性價比較高的電動拖拉機分析工具，其廣泛使用于科研群體中。該軟件的具體界面為：通過對串聯(lián)式混合動力拖拉機以及增程式純電動拖拉機進行觀察，其動力系統(tǒng)中所有部件具有相同的連接方式，其不同之處只存在于部件控制策略以及參數(shù)大小上，基于此，本論文創(chuàng)建出來的仿真模型就是在串聯(lián)式混合動力拖拉機模型前提下進行修改而獲得的。e圖4-2增程式純電動拖拉機ADVISOR頂層模塊結(jié)構(gòu)通過了解圖4-2的內(nèi)容能夠發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)流順著某個閉環(huán)展開傳遞，最開始的工況模塊虛擬也對整車轉(zhuǎn)速和扭矩需求提出一定要求，隨后逐步朝上傳遞，最終達(dá)到功率總線模塊。用建好的整車仿真模型進行仿真該模型，仿真模型如圖4-3:VehicleIapat--ADVISOR2002fuel_converterfc_eff應(yīng)區(qū)應(yīng)區(qū)□回?回?回???ViewBlockDiagramBD_SER圖4-3ADVISOR增程式純電動拖拉機仿真模型本次進行的仿真工作分兩次完成，首先是針對本論文第三章內(nèi)容中提到的動力系統(tǒng)參數(shù)展開仿真驗證工作，該工作就是對參數(shù)正確性進行初步驗證；其次就是對于完成優(yōu)化以后的參數(shù)展開驗證，從而確保參數(shù)完成優(yōu)化之后其具有可行性和正確性以及優(yōu)越性。在本論文之中主要選取的優(yōu)化變量有兩個，第一是峰值功率，其次是最大發(fā)電功率，這部分變量在很大程度上影響到目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化，具體可以參照下表內(nèi)容：參數(shù)名說明發(fā)動機關(guān)閉最小時間(*)0電池容量比例系數(shù)(*)5C電池充放電倍率51.3利用優(yōu)化算法進行參數(shù)優(yōu)化運用優(yōu)化算法以整車經(jīng)濟性為主要目標(biāo)對驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)展開優(yōu)化設(shè)計工作，主要采取的優(yōu)化算法包含：權(quán)重法、目標(biāo)規(guī)劃法、NSGA優(yōu)化算法以及遺傳算法。初始化種群計算適應(yīng)度適應(yīng)度在對自然界生物對應(yīng)的進化方式進行模仿過程中出現(xiàn)一種新的算法那就是遺傳算法，通過對遺傳算法進行了解，其本過程可以參照圖1.1的內(nèi)容：第一步進行適應(yīng)度的解挑選出來，同時將適應(yīng)度較差的解淘汰掉，之后的工作就是對剩下的無法持續(xù)下去，該情況下所獲得的解即為最優(yōu)解，將結(jié)果輸出。在優(yōu)化增程式電動拖拉機過程中能夠從兩方面開始：首先是將控制策略進行優(yōu)化，換句話來講就是將科學(xué)且有效的模式切換策略確定出來；其次是優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。本章節(jié)內(nèi)容中主要是針對系統(tǒng)部件參數(shù)展開優(yōu)化。截止到現(xiàn)在，整車在經(jīng)濟性以及動力性方面的要求比例決定其目標(biāo)函數(shù)，針對動力性提出較高要求就將優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)設(shè)定為整車動力性，針對經(jīng)濟性提出較高要求就將優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定為整車經(jīng)濟性，除此之外還能夠?qū)?yōu)化目標(biāo)函數(shù)同時設(shè)定成經(jīng)濟性以及動力性，對兩者因素進行設(shè)置，將其合并成總目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計拖拉機初期，第一步就是要研究動力系統(tǒng)匹配問題，具體內(nèi)容涵蓋結(jié)構(gòu)形式選取，預(yù)設(shè)定部件相應(yīng)參數(shù)。站在當(dāng)下參數(shù)匹配分析情況的角度上來看，參數(shù)匹配通常都是在符合動力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)前提下完成目標(biāo)匹配的。本章節(jié)內(nèi)容中就是對動力系統(tǒng)參數(shù)配置展開優(yōu)化。放眼于動力系統(tǒng)總成本來看，其中占據(jù)比重較大的就是增程發(fā)動機以及電池，可是電池成本在很大程度上受到電池容量以及放電倍率響。一、動力性評價指標(biāo)提高20%(加速時間、爬坡度、最高車速)本次進行優(yōu)化工作想要達(dá)到的目標(biāo)就是系統(tǒng)成本達(dá)到X--PHEV—系統(tǒng)參數(shù)和控制參數(shù)的向量，能方面提出的要求，具體涵蓋爬坡性能和加速時間以及總行駛里程等。二、經(jīng)濟性評價指標(biāo)提高10%本次經(jīng)濟性評價指標(biāo)借助成本以及燃油經(jīng)濟性兩者關(guān)聯(lián)性為依據(jù)，具體公式是：1.4優(yōu)化前后性能對比分析以第二章內(nèi)容中參數(shù)匹配結(jié)果仿真作為依據(jù)：把第二章內(nèi)部參照動力性能要求內(nèi)容完成參數(shù)匹配，也就是在表4-1的仿真模型中輸入對應(yīng)參數(shù)；動力性能主要參照文獻(xiàn)內(nèi)容，通過查閱發(fā)現(xiàn)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開展仿真原型車測試過程中當(dāng)車速達(dá)到最大時其拖拉機質(zhì)量數(shù)值是2127kg,具體仿真結(jié)果是：動力性能仿真：加速時間和爬坡度的輸入如表4-3所示：表4-3動力性能仿真輸入?yún)?shù)0~20km/h加速時間t/s111間0~20km/h加速時間8s李李CEnergyStorageDisCFuelConverterDis1100000OKCancelHepDefaulsLoCEnergyStorageDis11 000OKCancelHelpDefaulksLoPosVriabeSelecAatsFulCcnumcionL/100km)0AccelerafionTen0137kmhjsn/aPlotVariable(SelectAxisFiGradeabilty:ZeroTimein0.4km[s]n/a0圖4-6所示的是在CD(電量消耗)模式下進行的動力性能仿真，圖4-7為在CS(電量保持)模式下進行經(jīng)濟性能仿真的結(jié)果(使用SOC校正)。測試項目結(jié)果最大爬坡度30%(車速為30km/h)1.1.2經(jīng)濟性對比上面所闡述的所有仿真均處于低速EUDC工況基礎(chǔ)上開展，仿真說明中的爬坡速度30km/h仿真質(zhì)量間工工0~100km/h加速時間在CS模式下進行經(jīng)濟性仿真的仿真結(jié)果如圖5.11FudConunonL/10kmlDtercekmGrasealyZaDt505cd4053dnaLDa16505613478口圖4-9CS模式下進行經(jīng)濟性仿真的仿真結(jié)果仿真結(jié)果：優(yōu)化后最高車速Vmax/(km/h)0~20km/h加速時間t/s測試項目最大爬坡度31.6%(車速