一种电动汽车再生制动分配系数的确定方法_2

文档序号:9217405阅读:来源:国知局
真得到所有S0C状态下的充电电流大小,然后通过模糊统计法统计 出不同荷电状态S0C下,充电电流在可接受大电流充电状态和不能接受大电流充电状态时 的概率,我们再利用MATLAB进行拟合,确定出荷电状态S0C的隶属度函数,如图5所示,荷 电状态 S0C 的隶属度函数为:S0C = {Acceptable Unacceptable},其中,Acceptable 为可 接受大电流充电状态,范围大致在〇~〇. 8 Unacceptable为不能接受大电流充电状态,范 围大致在0.8~1 ;
[0071] T1. 4)、确定输出再生制动分配系数0的隶属度函数;
[0072] 根据大量的仿真实验,并结合实际经验和对安全性的考虑,确定输出参数再生制 动比例0的隶属度函数,如图6所示,输出再生制动分配系数0的隶属度函数为= {Low' Middle' High' },其中:Low'表示0处于第一等级,范围大致在0~0. 3 ;Middle'表示 0处于第二等级,范围大致在0. 3~0. 7 ;High'表示0处于第三等级,范围大致在0. 7~ 1 ;
[0073] T2、确定模糊控制规则
[0074] 在制定再生制动模糊控制规则时,应尽量保证整车的安全性与舒适性,同时尽可 能回收更多的能量。而Sugeno型模糊推理具有很高的运算效率,可以协同线性控制理论, 使用优化和自适应技术,保证输出平面的连续性等优点,因此本实施例中采用Sugeno推 理。
[0075] 在本实施例中,根据输出再生制动分配系数0可以制定再生制动模糊控制规则, 具体规则如下:
[0076] (T2. 1)、当输出再生制动分配系数0属于Low'时,模糊控制规则的输入条件为: 制动强度Z属于High,或者S0C属于Unacceptable ;
[0077] (T2. 2)、当输出再生制动分配系数0属于Middle'时,模糊控制规则的输入条件 为:制动强度Z属于Middle且S0C属于Acceptable且速度v属于或者///g/z;
[0078] (T2. 3)、当输出再生制动分配系数0属于High'时,模糊控制规则的输入条件为: 制动强度Z属于Middle且S0C属于Acceptable且速度v属于Zmr,或者制动强度Z属于 Low 且 S0C 属于 Acceptable ;
[0079] 根据(T2. 1)~(T2. 3)可以生成模糊控制规则表,如表1所示,共有18条规则。
[0080] 表1是模糊控制规则表;
[0081]
[0082] 表 1
[0083] 根据上述隶属度函数及模糊控制规则,可以得到如图7所示的曲面,该曲面是通 过MATLAB拟合得到,通过设定输入输出隶属度函数及相应规则后计算得到的再生制动力 系数0和Z-S0C之间,0和Z-V之间,0和S0C-V之间的关系曲面。
[0084] T3、将模糊控制规则引入到电动汽车模型的制动力分配策略中
[0085] (T3. 1)、确定电动汽车的前后轮制动力与总制动力关系
[0086] (T3. 1. 1)、如图8所示,对前后轮接地点处进行受力分析,得到各受力和电动汽车 参数之间的关系,如下:
[0091] 其中,G表示汽车总重量;m表示汽车总质量;L表示轴距;a表示质心前轴距离;b 表示质心后轴距离;hg表示质心高;Fzf表示前轮法线方向上的反作用力;Fu表示后轮法线 方向上的反作用力;v表示汽车的速度,P表示地面附着系数,其中,当前后车轮同时抱死 时,地面附着系数%满足:
[0092]
[0093] 在本实施例中,选用的电动汽车模型的部分参数如表2所不:
[0094] 表2是电动汽车模型的参数表;
[0097] 表 2
[0098] 其中,前轮法线方向上的反作用力Fzf满足:
[0100] 后轮法线方向上的反作用力Fj茜足:
[0101]
[0102] (T3. 1. 2)、当前后车轮同时抱死时,前后轮制动力与总制动力的关系满足:
[0105] 再对上式进行化简整理,可以得到前后轮制动力与总制动力的关系:
[0107] 其中,Fur为后轮制动力,Fufs前轮制动力;
[0108] (T3. 2)、利用MATLAB对电动汽车当前时刻下的速度V、制动强度Z以及荷电状态 S0C进行拟合,得到当前时刻下的再生制动分配系数
[0109] 其中,当前时刻下的制动强度z的计算方法为:
[0111] 其中,g表示重力加速度,t表示时间;
[0112](T3. 3)、根据当前时刻下的再生制动分配系数0^将前轮制动力用再生制动 模糊控制法分配成再生制动力Fr和摩擦制动力F u;
[0114] 其中,FufS前轮制动力。
[0115] 尽管上面对本发明说明性的【具体实施方式】进行了描述,以便于本技术领域的技术 人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于【具体实施方式】的范围,对本技术领域的普通技 术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些 变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
【主权项】
1. 一种电动汽车再生制动分配系数的确定方法,其特征在于,包括w下步骤: (1) 、确定模糊控制中输入、输出的隶属度函数 (1. 1)、通过踏板传感器采集大量实验数据,构造出制动强度Z的隶属度函数; Z={LowMiddleHi曲}; 其中,Low表示轻度制动,Middle表示中度制动,Hi曲表示重度制动; (1. 2)、通过速度传感器采集大量实验数据,构造出速度V的隶属度函数;其中,速度V分S个等级,心川'表示车速处于第一等级,Middle表示车速处于第二等 级,///封?表示车速处于第S等级; (1. 3)、通过模糊统计法统计出不同荷电状态S0C下,充电电流在可接受大电流充电状 态和不能接受大电流充电状态时的概率,再利用MTLAB进行拟合,确定出荷电状态S0C的 隶属度函数; S0C={AcceptableUnacceptable}; 其中,Accept油le为可接受大电流充电状态,化accept油le为不能接受大电流充电状 态; (1.4)、确定输出再生制动分配系数0的隶属度函数; 0 = {Low,Middle'Hi曲; 其中,输出再生制动分配系数e分=个等级,Low'表示输出再生制动分配系数e处 于第一等级,Middle'表示输出再生制动分配系数0处于第二等级,Hi曲'表示输出再生制 动分配系数0处于第S等级; (2) 、确定模糊控制规则 (2. 1)、当输出再生制动分配系数0属于Low'时,模糊控制规则的输入条件为;制动强 度Z属于化曲,或者S0C属于化accept油le; (2. 2)、当输出再生制动分配系数0属于Middle'时,模糊控制规则的输入条件为;审。 动强度Z属于Middle且S0C属于Accept油le且速度V属于知或者///封?; (2. 3)、当输出再生制动分配系数0属于化曲'时,模糊控制规则的输入条件为;制动 强度Z属于Middle且S0C属于Accept油le且速度V属于Zwv,或者制动强度Z属于Low 且S0C属于Accept油le; (3) 、将步骤(2)中模糊控制规则引入引入到电动汽车模型的制动力分配策略中 (3. 1)、确定电动汽车的前后轮制动力与总制动力关系 (3. 1. 1)、对前后轮接地点处进行受力分析,得到各受力和电动汽车参数之间的关系, 如下:其中,G表示汽车总重量;m表示汽车总质量;L表示轴距;a表示质屯、前轴距离;b表示 质屯、后轴距离;hg表示质屯、高;F,f表示前轮法线方向上的反作用力;表示后轮法线方向 上的反作用力;V表示汽车的速度,界表示地面附着系数,其中,当前后车轮同时抱死时,地 面附着系数妍满足:(3. 1. 2)、当前后车轮同时抱死时,前后轮制动力与总制动力的关系满足:再对上式进行化简整理,可W得到前后轮制动力与总制动力的关系:其中,Fur为后轮制动力,Fuf为前轮制动力; (3. 2)、利用MTLAB对电动汽车当前时刻下的速度V、制动强度Z W及荷电状态SOC进 行拟合,得到当前时刻下的再生制动分配系数0。; (3. 3)、根据当前时刻下的再生制动分配系数0。,将前轮制动力Fut用再生制动模糊控 制法分配成再生制动力Fr和摩擦制动力Fu;其中,Fuf为前轮制动力。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车再生制动分配系数的确定方法,其特征在于, 所述的前轮法线方向上的反作用力Fzf满足:所述的后轮法线方向上的反作用力FJ馬足:其中,G表示汽车总重量;L表示轴距;a表示质屯、前轴距离;b表示质屯、后轴距离;hg表 示质屯、高;V表示汽车的速度,妍^表示前后车轮同时抱死时时的地面附着系数。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车再生制动分配系数的确定方法,其特征在于, 所述的步骤(3. 2)中,当前时刻下的制动强度Z为:其中,g表示重力加速度,t表示时间。
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车再生制动分配系数的确定方法,先根据理想制动力分配曲线将总制动力分配到前后轮上,然后采用模糊控制算法将电动汽车前轮制动力分配为再生制动力和摩擦制动力。在具体实现过程中,本发明采用以车速,制动力强度和电池SOC作为输入,再生制动比例系数作为输出的模糊控制算法。其中,电池SOC的隶属度函数采用模糊统计法来确定,其他输入输出的隶属度函数则是通过采集大量实验数据,结合实际经验及对安全性的考虑来确定的。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104933264
【申请号】CN201510395389
【发明人】郑宏, 魏旻, 杨圆圆, 曹继申
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月7日
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