混合动力汽车车轮模型与能量管理策略研究

在"71车轮模型-microelectronic circuits solution"这一章节中，主要讨论的是混合动力汽车的动力学建模与仿真中的关键部分——车辆纵向动力学模型，特别是车轮模型。车轮模型在混合动力汽车的性能评估和控制策略中起着至关重要的作用。它由速度模块、转矩模块和转动惯量计算模块构成，输入包括传动系统输出轴转速、摩擦制动力矩指令、传动系统的输入转矩和转动惯量，输出则包括车轮的角加速度、转速、制动力矩、驱动转矩、驱动力和滑移系数等参数。 车轮转速的计算基于车轮半径和当前速度，而车辆的角加速度则是由这些参数决定的。制动转矩是由摩擦制动力矩与车辆状态共同确定，驱动转矩则受制于最大摩擦制动转矩和实际需求。驱动力则反映了车辆动力性能，是研究燃油经济性和排放的关键指标。 混合动力汽车作为节能和环保的交通工具，其控制系统与能量管理策略的研发对于国家的可持续发展具有重要意义。本文以香港政府创新与科技署资助的项目为背景，专注于并联混合电动汽车的研究。作者设计了一种基于高性能DSP芯片TM S320F2812的整车控制器，实现了多种工作模式的能量管理，包括动态规划、随机动态规划和神经元动态规划策略。这些策略旨在优化能量利用，提高燃油效率并减少排放。 通过实验建模和理论建模相结合的方式，作者在MATLAB/Simulink环境中搭建了HEV的前向仿真模型，为能量管理和整车控制策略提供了测试平台。此外，还设计了基于Stateflow的工作模式切换能量管理策略和相应的切换控制规则库，确保不同工作模式之间的平滑转换。 整个控制系统的设计旨在确保混合动力汽车的安全、高效运行，通过实时的控制算法和硬件支持，使得车辆能够在满足动力性和燃油经济性的要求下，实现最优的能量分配和模式切换。实车测试结果验证了这种控制策略的有效性和可靠性。因此，车轮模型的精确模拟和能量管理策略的优化是混合动力汽车核心技术的关键组成部分。