混合動(dòng)力汽車能源控制的魯棒性研究

混合動(dòng)力汽車能源控制的魯棒性研究

在多種能源和輸出路徑的情況下，需要能量控制器控制能量的輸出方式和輸出量，因此對(duì)于混合動(dòng)力汽車則需要綜合考慮燃油經(jīng)濟(jì)性和操縱性。本文研究的能量控制器，采用最短路徑式隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法。該方法基于滿足驅(qū)動(dòng)力最小能量的消耗，考慮傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)約束的隨機(jī)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)方法。經(jīng)過仿真和大量實(shí)際駕駛循環(huán)試驗(yàn)，并與主要汽車制造公司提供的控制器數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)，采用最短路徑式隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法的能量控制器使燃油降低10%，并且該控制器對(duì)駕駛循環(huán)數(shù)據(jù)有更好的魯棒性。

本文采用兩種汽車動(dòng)力學(xué)模型代替之前的標(biāo)準(zhǔn)汽車模型、“方向控制”模型和“高精度”模型，因?yàn)橹暗钠噭?dòng)力學(xué)模型無法顯示汽車?yán)淦饎?dòng)時(shí)的離合器嚙合情況。這兩種模型的聯(lián)合仿真是基于簡化模型設(shè)計(jì)得到的。該組合模型能更好地反映汽車模型的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)情況。

所采用的能量控制器與基準(zhǔn)控制器相比，其在實(shí)際駕駛循環(huán)中有更好的表現(xiàn)，并且在不同的駕駛模式下有更好的魯棒性。

該能量控制器采用高精度仿真模型進(jìn)行仿真。通過統(tǒng)計(jì)方法對(duì)采用該控制器的燃油經(jīng)濟(jì)性、操縱性、電池維護(hù)進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)。結(jié)果表明，該控制器與基準(zhǔn)控制器相比，性能提升10%。采用簡化的度量方法對(duì)該控制器控制下的普通駕駛性能進(jìn)行評(píng)判，符合采用復(fù)雜度量方法的評(píng)判結(jié)果。動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法不僅得到性能最優(yōu)化曲面，還能協(xié)助設(shè)計(jì)生產(chǎn)控制器實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。

刊名：Journal of Dynamic Systems，Measurement，and Control（英）

刊期：2016年第136期

作者：Daniel F.Opila et al

編譯：馬曉宇