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Plug-in并联式单电机混合动力汽车能量管理优化控制策略

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中国公路学报 2013年第5期26卷 170-176页

作者：秦大同杨官龙刘永刚林毓培重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了改善并联式单电机插电式混合动力汽车的能耗经济性,提出门限值与瞬时优化方法相结合的控制策略。建立能耗经济性的目标函数,采用遗传算法优化出电量消耗(CD)模式与电量维持(CS)模式切换的电池荷电状态(SOC)目标值、CS模式下电池SOC... 详细信息

为了改善并联式单电机插电式混合动力汽车的能耗经济性,提出门限值与瞬时优化方法相结合的控制策略。建立能耗经济性的目标函数,采用遗传算法优化出电量消耗(CD)模式与电量维持(CS)模式切换的电池荷电状态(SOC)目标值、CS模式下电池SOC的上限值和下限值3个关键门限值参数;采用瞬时优化算法计算出机械无级变速器的最优速比及动态转矩分配值并在MATLAB/Simulink仿真平台下建立模型进行仿真。研究结果表明:在新欧洲行驶循环、城市测功器驾驶进程和高速路燃油经济测试循环工况下,采用控制策略的能耗经济性与采用门限值控制策略得到的结果相比有较大的提高。

关键词：汽车工程插电式混合动力汽车优化控制能耗经济性门限值瞬时优化

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CVT插电式混合动力汽车全局优化控制策略

中南大学学报（自然科学版） 2014年第12期45卷 4194-4200页

作者：杨官龙秦大同刘永刚林毓培重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对一款无级变速器(CVT)插电式混合动力汽车,采用瞬时优化算法对CVT的速比进行实时优化,将优化结果嵌套在动态规划算法中进行全局优化,获得发动机与电机的功率分配;采用误差反向传播(BP)神经网络对发动机与电机的工作点进行训练拟合,... 详细信息

针对一款无级变速器(CVT)插电式混合动力汽车,采用瞬时优化算法对CVT的速比进行实时优化,将优化结果嵌套在动态规划算法中进行全局优化,获得发动机与电机的功率分配;采用误差反向传播(BP)神经网络对发动机与电机的工作点进行训练拟合,得到优化控制MAP图,用于循环工况的实时控制。在Matlab/Simulink仿真平台下建立模型进行仿真,结果表明:采用BP控制策略的能耗经济性在新欧洲行驶循环(NEDC)、城市测功器驾驶进程(UDDS)和高速路燃油经济测试(HWFET)循环工况下与门限值控制策略得到的结果相比,都有不同程度的提高。

关键词：插电式混合动力汽车无级变速器全局优化 BP神经网络能耗经济性

插电式混合动力汽车纯电动行进间启动发动机的平顺性控制

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重庆大学学报（自然科学版） 2015年第4期38卷 1-9页

作者：秦大同尚阳杨官龙重庆大学机械传动国家重点试验室重庆400044

针对单电机插电式混合动力汽车在纯电动行进间电动机启动发动机时由于系统输出转矩变化进而引起整车冲击的问题,分析得到发动机点火时刻的不同及离合器接合状态的不同是造成转矩波动的原因。在此基础上,提出了基于离合器主、从动盘转速... 详细信息

针对单电机插电式混合动力汽车在纯电动行进间电动机启动发动机时由于系统输出转矩变化进而引起整车冲击的问题,分析得到发动机点火时刻的不同及离合器接合状态的不同是造成转矩波动的原因。在此基础上,提出了基于离合器主、从动盘转速差和电机角加速度为输入量的离合器压力模糊控制的混合动力汽车模式切换动态协调控制策略,并对比了发动机目标转速点火和怠速转速点火的控制效果。最后通过台架试验以及实车道路试验对提出的控制策略进行了验证。结果表明,基于目标转速点火的协调控制策略能减小整车的冲击度。

关键词：混合动力汽车模式转换平顺性动态过程控制发动机点火时刻

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柴油机改用不同燃料的冷却系统的仿真研究

柴油机改用不同燃料的冷却系统的仿真研究

作者：杨官龙西华大学

学位级别：硕士

冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。在保证足够散热能力和强度的前提下,高效率... 详细信息

冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。在保证足够散热能力和强度的前提下,高效率低能耗成为冷却系统未来发展的必然趋势。随着排放法规标准的不断提高,把柴油机改装为天然气发动机,是一种有效的解决方法,虽然平均有效压力和热效率相对于柴油机有所降低,但因柴油机的强度比汽油机大,适宜于天然气压缩比10～12对强度的要求,改造费用较低,排放性能好,使用成本低,以及可替代宝贵的石油资源等优点,在国内外天然气藏量丰富的国家都有较大范围的使用。本文就发动机冷却系统开展研究,分析了冷却系统对汽车动力性、经济性、可靠性及使用寿命的影响。以柴油机为研究对象,分析了改烧天然气的关键技术,建立了压缩天然气的燃烧模型与放热模型,采用VB编写了柴油机燃烧天然气、柴油、双燃料的缸内工作过程,得到缸内压力、温度曲线以及传给活塞、气缸盖,气缸套的热量曲线。AMEsim是目前国际上比较先进的液压系统仿真软件。借助该软件,结合VB编写的程序,建立了发动机冷却系统的仿真模型,其中主要包括节温器模型、散热器模型和冷却水泵模型。再以490QB柴油机参数为实例进行了计算机仿真,仿真结果表明柴油机改烧天然气和混合燃料后,其配套的冷却系统需要更大的散热能力和强度。本文从结构参数、燃烧参数以及燃料物性参数三个方面探讨了需要提高散热强度的原因。最后本文从柴油机冷却系统的匹配探讨了散热器与风扇的合理匹配,结构优化方面提出了提高冷却效率的几种方法。上述研究结论为进一步研究柴油机改用天然气的冷却系统提供了方向上的指导,为冷却系统的设计与匹配提供了方向上的意见。

关键词：冷却系统天然气 AMEsim 工作过程

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插电式混合动力汽车变参数能量管理策略

中国公路学报 2015年第2期28卷 112-118页

作者：秦大同赵新庆苏岭杨官龙重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安新能源汽车有限公司重庆401120

为进一步提高新型插电式混合动力汽车(PHEV)的整车经济性,考虑到影响整车经济性的2个主要因素——行驶工况和行驶里程,提出了变参数能量管理策略。为减小车辆行驶工况的影响,应用模糊欧几里德贴近度方法,建立了基于典型循环工况的车辆... 详细信息

为进一步提高新型插电式混合动力汽车(PHEV)的整车经济性,考虑到影响整车经济性的2个主要因素——行驶工况和行驶里程,提出了变参数能量管理策略。为减小车辆行驶工况的影响,应用模糊欧几里德贴近度方法,建立了基于典型循环工况的车辆行驶工况识别控制策略;为减小车辆行驶里程的影响,应用模糊识别的方法,建立了以车辆行驶里程和车辆启动时的动力电池荷电状态(SOC)为输入,行驶里程模式为输出的车辆里程模式识别控制策略;最后对整车能量管理策略进行了仿真分析。结果表明:在同等行驶里程的新欧洲行驶循环(NEDC)工况下,与定参数能量管理策略相比,变参数能量管理策略可以降低整车等效百公里油耗5%以上,从而提高了PHEV的整车经济性。

关键词：汽车工程插电式混合动力汽车变参数能量管理策略行驶里程模式识别行驶工况识别

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基于改进粒子滤波算法的车速估计

重庆大学学报 2022年

作者：高彦傅春耘杨忠杨官龙重庆大学机械与运载工程学院重庆长安汽车股份有限公司

【目的】随着车载电子控制系统性能的不断提升，控制系统需要更准确的车辆状态信息作为控制系统的输入。现有文献中，基于粒子滤波算法设计的车速估计器存在因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化并使估计误差变大的问题。针对此问题... 详细信息

【目的】随着车载电子控制系统性能的不断提升，控制系统需要更准确的车辆状态信息作为控制系统的输入。现有文献中，基于粒子滤波算法设计的车速估计器存在因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化并使估计误差变大的问题。针对此问题，本文提出一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器，提升车速估计器的估计精度。【方法】首先，对车辆运动学模型在时域内进行离散化，基于离散后的车辆运动学模型和传感器噪声特性建立系统的状态转移方程和观测方程。然后，利用上一时刻传感器测量值与粒子状态值的差值设计提议分布修正项对状态转移方程进行实时修正，同时对过程噪声做自适应处理。最后，基于CarSim-Simulink联合仿真平台，在双移线工况和正弦转角输入工况下对提出的改进粒子滤波估计器进行仿真验证。【结果】本文将提出的改进粒子滤波估计器与现有的自适应粒子滤波估计器进行了性能对比。在双移线工况下，改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值的平均绝对误差减小了40.25%，纵向速度估计值的最大绝对误差减小了49.23%，纵向速度估计值的均方根误差减小了25.63%，侧向速度估计值的平均绝对误差减小了55.71%，侧向速度估计值的最大绝对误差减小了54.23%，侧向速度估计值的均方根误差减小了57.25%。在正弦转角输入工况下，改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值的平均绝对误差减小了47.00%，纵向速度估计值的最大绝对误差减小了41.98%，纵向速度估计值的均方根误差减小了43.85%，侧向速度估计值的平均绝对误差减小了41.21%，侧向速度估计值的最大绝对误差减小了37.43%，侧向速度估计值的均方根误差减小了52.85%。结论：本文提出的改进粒子滤波车速估计器在每一个采样时刻实时修正生成粒子的提议分布，减弱了粒子退化问题对粒子滤波车速估计器估计精度的不良影响。仿真结果表明，与没有修正提议分布的自适应粒子滤波车速估计器相比，改进后的粒子滤波车速估计器估计值的平均绝对误差、最大绝对误差和均方根误差均较小，大幅提高了车速估计的精度，为车载电子控制系统的有效工作提供了保障。

关键词：车速估计粒子滤波提议分布

计及发动机冷热效应的插电式混合动力汽车最优控制策略研究

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中国公路学报 2015年第5期28卷 137-143页

作者：曾育平秦大同杨官龙姚明尧重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 江西农业大学工学院江西南昌330045

为了缩短发动机的冷机工作时间,降低发动机的油耗和排放,以计及发动机冷热效应的燃油消耗最小为目标函数,依据庞特里亚金极小值原理建立了Hamilton函数,对目标泛函进行求解,获得了计及发动机冷热效应的最优控制策略,并将该控制策略分别... 详细信息

为了缩短发动机的冷机工作时间,降低发动机的油耗和排放,以计及发动机冷热效应的燃油消耗最小为目标函数,依据庞特里亚金极小值原理建立了Hamilton函数,对目标泛函进行求解,获得了计及发动机冷热效应的最优控制策略,并将该控制策略分别与CD-CS模式控制策略和忽略发动机冷热效应的最优控制策略进行了比较。研究结果表明:计及发动机冷热效应的最优控制策略与CD-CS模式控制策略相比可使整车百公里油耗降低9.64%;与忽略发动机冷热效应的最优控制策略相比,可使整车百公里油耗降低2.34%,使三元催化器的起燃时间缩短21.3%;该策略可使插电式混合动力汽车具有更好的燃油经济性和排放性。

关键词：汽车工程插电式混合动力汽车极小值原理最优控制策略发动机冷热效应

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基于改进粒子滤波算法的车速估计

重庆大学学报 2024年第3期47卷 44-52页

作者：高彦傅春耘杨忠杨官龙重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移... 详细信息

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移方程和观测方程。然后,利用传感器测量值与粒子状态值的差值设计提议分布修正项对状态转移方程进行修正,并对过程噪声做自适应处理。最后,利用CarSim-Simulink联合仿真平台在双移线工况和正弦转角输入工况下进行仿真验证。与自适应粒子滤波器相比,双移线工况下改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了40.25%和55.71%;正弦转角输入工况下,改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了47.00%和41.21%。

关键词：车速估计粒子滤波提议分布

基于驾驶意图的插电式混合动力汽车能量管理策略

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吉林大学学报（工学版） 2015年第6期45卷 1743-1750页

作者：秦大同杨官龙胡明辉刘永刚林毓培重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了使插电式混合动力汽车(PHEV)在不同驾驶意图下合理使用电池电能以获得更好的能耗经济性,采用模糊推理控制器识别驾驶员意图,依据混合动力系统的动力耦合方式、电池荷电状态(SOC)及发动机特性曲线进行工作模式划分,建立能耗经济性目... 详细信息

为了使插电式混合动力汽车(PHEV)在不同驾驶意图下合理使用电池电能以获得更好的能耗经济性,采用模糊推理控制器识别驾驶员意图,依据混合动力系统的动力耦合方式、电池荷电状态(SOC)及发动机特性曲线进行工作模式划分,建立能耗经济性目标函数,运用瞬时优化方法进行发动机和电机转矩分配,在此基础上提出了基于驾驶意图的能量管理策略。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建整车模型,在新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下进行仿真分析,结果表明:采用该能量管理策略可以实现发动机和ISG电机的优化控制,使发动机的工作点总体运行在高效区;与电量消耗(CD)-电量维持(CS)模式的能量管理策略相比,百公里油耗降低了8.24%。通过整车道路试验对所提出的能量管理策略的有效性进行验证,结果表明:采用该能量管理策略的插电式混合动力汽车的百公里油耗较原汽油车降低32.93%。

关键词：车辆工程插电式混合动力汽车驾驶意图能量管理策略百公里油耗