系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制

• 作者: 施德华 朱镇 汪少华 蔡英凤 陈龙 高立新
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 混合动力系统 功率分流 系统效率最优 预测控制 非线性规划
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 机械与能源工程
• 页码范围: 2271-2279
• 页数: 9页
• 分类号: U463.2
• 字数: 6596字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2019.12.003

摘要

针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率.设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型预测控制的优化问题,采用一步马尔科夫链模型预测驾驶员需求转矩及车速,将有限时域内的优化问题转化为非线性规划问题,基于序列二次规划算法实现优化求解.仿真研究表明,基于系统效率最优的预测控制器能够维持电池的充放电平衡,在美国城市驾驶循环(UDDS)下,当电池初始电池荷电状态(SOC)分别为0.50、0.55和0.60时,相较于以发动机燃油消耗最优为目标,车辆等效燃油经济性分别提高了7.17％、5.73％和10.11％,验证了控制器的有效性和优越性.