中度混合動力汽車模型預測控制研究.pdf

1、混合動力電動汽車是將內(nèi)燃機、電動機與蓄電池通過控制系統(tǒng)相組合的一種汽車型式。電動機可直接讓車輛起步并提供加速時所需轉矩，又可以將內(nèi)燃機富余功率通過發(fā)電機向蓄電池充電，使發(fā)動機工作在最佳狀態(tài)，并具有再生制動功能，從而大幅度降低油耗和排放?；谄囘h程信息系統(tǒng)的混合動力汽車預測控制可以提前獲得未來運行路線上汽車運行狀態(tài)，充分發(fā)揮混合動力汽車低油耗，低排放的優(yōu)良性能。
　　 本文以中度混合動力汽車為研究對象，建立了中度混合動力汽車發(fā)動

2、機、電動機的數(shù)學模型，蓄電池充放電模型以及整車動力學模型；基于車載GPS/GIS建立汽車未來一段行駛路線上的汽車運行狀態(tài)模型，將模型預測控制與動態(tài)規(guī)劃相結合，以未來一段路線上的預測區(qū)域內(nèi)汽車等效油耗最低作為優(yōu)化控制目標，提出了中度混合動力電動汽車的實時在線滾動優(yōu)化控制策略；針對動態(tài)規(guī)劃計算量大的缺點采用C語言編寫了動態(tài)規(guī)劃計算程序，并通過對混合動力汽車的系統(tǒng)狀態(tài)變量和控制變量進行約束，縮小了動態(tài)規(guī)劃的搜索空間，從而提高了動態(tài)規(guī)劃的計算效

3、率；利用中度混合動力汽車燃油經(jīng)濟性的動態(tài)規(guī)劃模型，以滿足實時控制為前提，確定了混合動力汽車預測控制的預測視距為未來60秒，系統(tǒng)控制變量的離散量化值取為2N.m；利用MTALAB\Simulink的C語言S函數(shù)建立了混合動力汽車燃油經(jīng)濟性的預測控制仿真模型，分別在ECE、EUDC和NEDC循環(huán)工況下進行了燃油經(jīng)濟性仿真計算，結果表明相對于傳統(tǒng)的基礎型汽車其燃油消耗分別降低了45％，15.11％和27.48％；在預測控制策略中加入了對發(fā)動機