1.一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集电池剩余电量、车辆速度、制动管路压力、电机转速和加速踏板传感器数据;
将所述加速踏板传感器数据输入至建立的驾驶意图分析模型中,所述驾驶意图分析模型根据所述加速踏板传感器数据计算加速踏板的开度值以及开度变化率,并将所述开度值以及所述开度变化率输出至驱动模式分析模型;
将所述电池剩余电量、所述车辆速度、所述制动管路压力和所述电机转速分别输入至所述驱动模式分析模型,所述驱动模式分析模型根据所述开度值、所述开度变化率、所述电池剩余电量、所述车辆速度、所述制动管路压力和所述电机转速选择对应的动力驱动模式,并将选择的动力驱动模式输出至转矩计算模型,所述动力驱动模式为起步驱动模式、正常驱动模式、经济驱动模式、坡行驱动模式中的任意一种;
所述转矩计算模型计算在选择的动力驱动模式下的需求电机转矩,并且判断所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式是否发生转换以及所述需求电机转矩是否大于阈值,若是,则对所述需求电机转矩进行顺序划分,将所述需求电机转矩划分成若干个由小至大的点值,任意相邻的两个点值之间的差值相同,并将各个所述点值依次输出至指令生成模型;
所述指令生成模型根据所述点值依次向所述电机控制器发送对应的转矩指令;
所述电机控制器根据所述转矩指令计算对应的电机控制参数,并根据所述电机控制参数输出占空比受数字PID增量型控制律控制的PWM脉冲至电机;
当所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式为经济驱动模式时,所述转矩计算模型根据下式计算在经济驱动模式下的需求电机转矩T需求:T需求=L·TMax
式中,TMax为电机当前转速下的理论最大输出转矩,L为电机转矩负荷系数,且L=f(S),S为以百分比表示的加速踏板的开度值,通过以下步骤确定L=f(S)的系数:步骤一:确定电机高效工作区对应的电机转速;
步骤二:确定电池工作在高效放电区域时对应的车辆速度;
步骤三:在步骤一确定的电机转速和步骤二确定的车辆速度下进行采样,获得若干组采样数据,每一组采样数据包括需求电机转矩T需求、电机当前转速下的理论最大输出转矩TMax和加速踏板的开度值S;
步骤四:根据每一组采样数据中的需求电机转矩T需求和电机当前转速下的理论最大输出转矩TMax计算对应的电机转矩负荷系数L;
步骤五:对电机转矩负荷系数L和加速踏板的开度值S进行线性拟合,得到L=f(S)的系数。
2.根据权利要求1所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,
当所述转矩计算模型判断所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式没有发生转换时或者判断所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式发生转换但所述需求电机转矩小于所述阈值时,所述转矩计算模型将计算得到的需求电机转矩直接输出至所述指令生成模型,使所述指令生成模型根据所述需求电机转矩向所述电机控制器发送对应的转矩指令。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,
当所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式为起步驱动模式时,所述转矩计算模型还为计算得到的需求电机转矩设定电机转矩上限,当所述需求电机转矩大于所述电机转矩上限时,所述转矩计算模型将所述需求电机转矩的值修正为所述电机转矩上限的值。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,
当所述驱动模式分析模型选择的动力驱动模式为正常驱动模式时,所述转矩计算模型根据下式计算在正常驱动模式下的需求电机转矩T需求:T需求=L·TMax
式中,TMax为电机当前转速下的理论最大输出转矩,L为电机转矩负荷系数,且L=S,S为以百分比表示的加速踏板的开度值。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,所述数字PID增量型控制律的数学表达式为:Δu(n)=u(n)‑u(n‑1)=KP[e(n)‑e(n‑1)]+KIe(n)+KD[e(n)‑2e(n‑1)+e(n‑2)]式中,KP为比例增益,KI为积分系数,KD为微分系数,e(n)为第n次控制偏差。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,
利用CRUISE软件建立整车模型,利用Simulink软件建立整车控制策略模型,所述整车控制策略模型包括所述驾驶意图分析模型、所述驱动模式分析模型、所述转矩计算模型和所述指令生成模型,通过Simulink接口模块实现CRUISE软件和Simulink软件的联合仿真。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,
利用光电传感器测量所述电机转速。
8.根据权利要求7所述的一种基于数学建模的纯电动汽车驱动控制策略优化方法,其特征在于,所述光电传感器的测量公式如下:式中,v为电机转速,n为时间t内的脉冲数,N为传感器的圆盘边缘上的凹槽数。