基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究.pptx
基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究
汇报人：
2024-01-18
目录
contents
引言
电动汽车能量回收再生制动系统概述
基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略
电动汽车能量回收再生制动系统硬件设计
目录
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电动汽车能量回收再生制动系统软件设计
电动汽车能量回收再生制动系统实验验证与性能评估
结论与展望
01
引言
能源危机与环境保护
随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，发展新能源汽车成为解决这些问题的有效途径。电动汽车作为一种零排放、低噪音、高效率的新能源汽车，受到了广泛关注。
电动汽车发展瓶颈
然而，电动汽车的续航里程和充电时间等问题一直制约着其大规模应用。因此，提高电动汽车的能量利用效率，尤其是通过能量回收再生制动技术来提高续航里程，具有重要的现实意义。
再生制动技术潜力
再生制动技术能够将电动汽车在制动过程中产生的能量回收并转化为电能储存起来，从而提高能量利用效率。然而，再生制动技术的实现需要解决一系列控制问题，如制动力的分配、电机的控制策略等。
国外研究现状
国外在电动汽车再生制动技术方面起步较早，已经取得了一系列重要成果。例如，特斯拉等公司的电动汽车就采用了先进的再生制动技术，显著提高了能量回收效率。
国内研究现状
近年来，国内在电动汽车再生制动技术方面也取得了长足进步。一些高校和科研机构在该领域开展了深入研究，并取得了一系列重要成果。
发展趋势
随着电动汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，未来电动汽车再生制动技术将朝着更高效、更智能的方向发展。例如，通过引入先进的控制算法和优化制动力的分配策略，可以进一步提高能量回收效率。
研究目的
本课题旨在研究基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略，以提高电动汽车的能量利用效率和续航里程。
研究内容
首先，建立电动汽车再生制动系统的数学模型；其次，设计基于鲁棒控制的再生制动控制策略；最后，通过仿真和实验验证所提出控制策略的有效性和优越性。
02
电动汽车能量回收再生制动系统概述
电机
逆变器
高压电池
制动控制器
作为能量转换的核心部件，将制动时产生的机械能转换为电能。
存储回收的电能，以供车辆加速或辅助系统使用。
将电机产生的电能转换为与电池匹配的直流电。
接收制动信号，控制电机和逆变器的工作状态，实现能量回收。
制动过程
当驾驶员踩下制动踏板时，制动控制器接收到制动信号，控制电机进入发电模式。
能量转换
电机在发电模式下，将车辆的动能转换为电能，并通过逆变器将电能转换为与电池匹配的直流电。
能量存储
转换后的电能被存储到高压电池中，以供后续使用。
利用机器学习等方法，对历史制动数据进行学习，提取制动过程中的特征信息，并训练出能够自适应调整控制参数的模型，实现能量回收的智能化控制。
基于学习的控制策略
根据制动强度、车速等参数，制定一系列规则来控制电机和逆变器的工作状态，实现能量回收。
基于规则的控制策略
通过建立能量回收优化模型，利用优化算法求解最优控制参数，使得能量回收效率最大化。
基于优化的控制策略
03
基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略
01
02
03
鲁棒性定义
鲁棒性是指控制系统在不确定性因素作用下，仍能保持其稳定性和性能指标的能力。在电动汽车能量回收再生制动系统中，鲁棒控制理论的应用有助于提高系统对参数摄动和外部干扰的抵抗能力。
不确定性分析
电动汽车能量回收再生制动系统受到多种不确定性因素的影响，如电池状态、电机特性、道路条件等。鲁棒控制理论可以对这些不确定性进行分析和建模，为控制策略的设计提供依据。
控制目标设定
基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略旨在实现制动能量的最大化回收，同时确保制动过程的稳定性和安全性。控制目标包括制动距离、制动时间、能量回收效率等关键指标。
控制结构设计
针对电动汽车能量回收再生制动系统的特点，设计合适的鲁棒控制结构，如H∞控制、滑模控制等。这些控制结构能够处理系统中的不确定性因素，并优化控制性能。
在控制结构的基础上，开发具体的控制算法。这些算法应能够实时计算制动过程中的电机扭矩、电池充电电流等关键参数，以实现制动能量的最大化回收。
在控制策略设计中，需要考虑安全性保障措施，如制动力分配、防滑控制等。这些措施可以确保制动过程的稳定性和安全性，避免因能量回收而影响行车安全。
控制算法开发
安全性保障措施
要点三
仿真模型建立
建立电动汽车能量回收再生制动系统的仿真模型，包括车辆动力学模型、电池模型、电机模型等。这些模型能够模拟实际系统的动态行为，为控制策略的验证提供基础。
要点一
要点二
控制策略实现
在仿真模型中实现所设计的基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略，并进行仿真测试。通过对比不同控制策略下的制动性能表现，验证所设计控制策