裝甲車輛機電復合傳動系統(tǒng)模式切換控制理論與方法（精裝）

第 1 章　緒論 001
1．1　研究的背景及意義 002
1．2　機電復合傳動技術發(fā)展 006
1．2．1　民用車輛的發(fā)展概況 006
1．2．2　軍用車輛的發(fā)展概況 011
1．3　機電復合傳動關鍵技術 017
1．3．1　能量管理策略 017
1．3．2　模式切換規(guī)則 019
1．3．3　機電復合傳動模式切換協(xié)調(diào)控制 021
第 2 章　機電復合傳動系統(tǒng)建模與特性分析 027
2．1　機電復合傳動系統(tǒng)建模 028
2．1．1　發(fā)動機模型 028
2．1．2　電機 / 發(fā)電機模型 029
2．1．3　功率耦合機構模型 031
2．1．4　儲能系統(tǒng)模型 032
2．1．5　車輛縱向動力學模型 038
2．2　雙?；炻?lián)式混合動力車輛動力傳動系統(tǒng)分析 038
2．2．1　轉(zhuǎn)速分析 039
2．2．2　轉(zhuǎn)矩分析 040
2．2．3　機械點分析 041
2．2．4　功率流分析 042
2．2．5　功率分配機構效率研究 045
2．3　本章小結 054
第 3 章　機電復合傳動能量管理策略研究 055
3．1　最優(yōu)控制問題的數(shù)學背景 056
3．1．1　最優(yōu)控制問題描述 056
3．1．2　最優(yōu)控制問題求解方法 057
3．2　龐特里亞金最小值原理 058
3．2．1　最小值原理 058
3．2．2　混合動力車輛最優(yōu)控制問題應用 059
3．2．3　最小值原理的全局最優(yōu)條件 060
3．3　等效燃油消耗最小化策略 063
3．3．1　燃油消耗 063
3．3．2　等效燃油消耗最小化基本概念 063
3．3．3　等效因子 065
3．3．4 ECMS 與最小值原理的關系 067
3．4　自適應等效燃油消耗最小化策略 068
3．4．1　自適應調(diào)整方法 068
3．4．2 雙?；炻?lián)式混合動力車輛自適應等效燃油最
小化控制策略 071
3．5　能源效率最優(yōu)化策略 081
3．5．1　混聯(lián)式混合動力車輛的能源效率 081
3．5．2　能源效率最優(yōu)化策略 083
3．6 能源效率最優(yōu)化策略與自適應等效燃油消耗最小化
策略的對比 089
3．6．1　優(yōu)化效率 089
3．6．2　系統(tǒng)工作特性與燃油消耗 090
3．7　本章小結 094
第 4 章　機電復合傳動效率模型驗證與能量管理策略試驗研究 095
4．1　試驗目的和內(nèi)容 096
4．1．1　試驗目的 096
4．1．2　試驗內(nèi)容 096
4．2　試驗平臺 096
4．3　能量管理策略臺架試驗 100
4．3．1　自適應等效燃油消耗最小化（A-ECMS）試驗 100
4．3．2　能源效率最優(yōu)化策略（EEMS）試驗 102
4．4　功率分配裝置效率試驗 104
4．4．1　效率試驗（EEMS） 104
4．4．2　效率試驗（ECMS） 105
4．5　本章小結 108
第５章　機電復合傳動換段規(guī)律研究 109
5．1　機電復合傳動性能指標分析 110
5．1．1　車輛的動力性分析 110
5．1．2　燃油經(jīng)濟性分析 112
5．2　機電復合傳動動力性換段規(guī)律研究 113
5．2．1　動力性優(yōu)化目標 113
5．2．2　約束 113
5．2．3　優(yōu)化計算流程 114
5．2．4　動力性模式切換規(guī)則優(yōu)化結果與分析 115
5．3　機電復合傳動經(jīng)濟性換段規(guī)律研究 119
5．3．1　經(jīng)濟性優(yōu)化目標 119
5．3．2　約束 119
5．3．3　優(yōu)化計算流程 120
5．3．4　經(jīng)濟性換段規(guī)律優(yōu)化結果與分析 121
5．3．5　換段規(guī)律的有效性 124
5．3．6　換段規(guī)律的適應性 127
5．3．7　換段規(guī)律與換擋規(guī)律的區(qū)別 127
5．3．8　能量管理策略與換段規(guī)律關系 128
5．4　本章小結 128
第 6 章 機電復合傳動系統(tǒng)模式切換穩(wěn)定性分析 129
6．1　引言 130
6．2　基于李雅普諾夫方法的模式切換穩(wěn)定性分析 131
6．2．1　李雅普諾夫方法 131
6．2．2　空擋到機電驅(qū)動模式切換穩(wěn)定性分析 132
6．2．3　機電驅(qū)動到機械驅(qū)動模式切換穩(wěn)定性分析 136
6．2．4　機電驅(qū)動到純電驅(qū)動模式切換穩(wěn)定性分析 139
6．3　基于中心流形定理的模式切換穩(wěn)定性分析 143
6．3．1　中心流形定理 143
6．3．2　空擋到停車發(fā)電模式切換穩(wěn)定性分析 144
6．3．3　仿真結果分析 149
6．4　本章小結 156
第 7 章 基于等效模型的機電復合傳動系統(tǒng)換段過程轉(zhuǎn)矩
協(xié)調(diào)控制策略研究 157
7．1　機電復合傳動系統(tǒng)等效模型 158
7．2　面向離合器接合過程的動態(tài)方程 162
7．3　基于模型預測和控制分配的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略研究 162
7．3．1　模型預測控制 162
7．3．2　過驅(qū)動系統(tǒng)控制分配 164
7．3．3　參考模型 166
7．3．4　模型預測控制器設計 167
7．3．5　基于最小化的控制分配 168
7．3．6　仿真結果分析 169
7．4　基于模型參考自適應的換段過程轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略研究 172
7．4．1　模型參考自適應控制 172
7．4．2　線性補償器設計 174
7．4．3　自適應反饋控制器設計 176
7．4．4　仿真結果分析 177
7．5　模型預測控制與模型參考自適應控制的對比 179
7．5．1　模式切換時間對比 179
7．5．2　車輛縱向加速度對比 180
7．5．3　車輛縱向沖擊度對比 180
7．5．4　離合器滑摩損失對比 181
第 8 章　基于復雜模型的機電復合傳動系統(tǒng)換段過程控制策略研究 183
8．1　換段過程的問題描述 184
8．2　基于切換系統(tǒng)的機電復合傳動系統(tǒng)復雜模型 186
8．2．1　切換系統(tǒng) 186
8．2．2　機電復合傳動系統(tǒng)復雜模型 187
8．2．3　模式切換動態(tài)特性仿真結果與分析 191
8．3　機電復合傳動系統(tǒng)模式切換控制策略研究 194
8．3．1　基于模型預測與控制分配的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略 195
8．3．2　基于電機轉(zhuǎn)矩的動態(tài)補償控制策略 200
8．3．3　能量管理策略與模式切換控制策略 202
8．4　仿真結果分析 204
8．4．1　控制策略有效性分析 204
8．4．2　控制參數(shù)靈敏性分析 208
8．5　本章小結 210
第 9 章　臺架試驗 211
9．1　引言 212
9．2　硬件在環(huán)平臺 212
9．3　臺架試驗平臺 214
9．4　臺架試驗結果 216
9．4．1 EVT 工作模式的實現(xiàn)試驗 216
9．4．2 EVT 模式切換過程的試驗 218
9．5　本章小結 220
第 10 章　結論與展望 221
10．1　結論 222
10．2　創(chuàng)新點 224
10．3　研究展望 225
參考文獻 227
索引 239