插電式并聯(lián)混合動力汽車模型預(yù)測控制.pdf

1、插電式混合動力電動汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)與傳統(tǒng)的混合動力汽車相比配備有更大容量的儲能裝置，能夠利用普通電網(wǎng)對儲能裝置充電,增加了純電動行駛里程,大大減少了汽車燃油消耗和廢氣排放。近年來PHEV已經(jīng)成為發(fā)達國家新一代汽車發(fā)展計劃中實現(xiàn)車輛節(jié)能減排的重要技術(shù)途徑之一。
　　因PHEV具有更高的電池能量，汽車到達行駛目的地時應(yīng)盡可能多的利用電池的能量，故插電式混合動力汽車的控制策

2、略不同于傳統(tǒng)的混合動力汽車。對插電式混合動力汽車在不同的行駛循環(huán)工況下應(yīng)用全局最優(yōu)經(jīng)濟性控制策略的研究表明，“混合控制”模式優(yōu)于傳統(tǒng)的“消耗-保持”模式。但全局最優(yōu)控制策略無法用于汽車實時控制。隨著GPS、GIS在汽車上的應(yīng)用和普及，借助車載導(dǎo)航系統(tǒng)提供的汽車未來運行狀態(tài)信息，對插電式混合動力汽車進行預(yù)測控制可進一步降低汽車實際運行工況的油耗和排放。
　　建立了插電式并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)各部件的數(shù)學模型，對動力系統(tǒng)各部件的主要

3、性能參數(shù)進行了選擇計算。將動態(tài)規(guī)劃應(yīng)用于模型預(yù)測控制構(gòu)架中，建立了基于空間域的插電式并聯(lián)混合動力汽車燃油經(jīng)濟性模型預(yù)測控制數(shù)學模型，將全局最優(yōu)動態(tài)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化成預(yù)測視距內(nèi)的局部優(yōu)化問題?；趧討B(tài)規(guī)劃的插電式混合動力汽車全局優(yōu)化控制的仿真表明，電池荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC）基本上都是從行駛起點時的最大值逐漸減少到終點時的最小允許值。提出用SOC理論斜率作為模型預(yù)測控制SOC的參考斜率，以當前位置處的實際SOC作為初

4、始值，以預(yù)測視距終點處對應(yīng)的SOC參考軌跡作為目標值，并以未來行駛工況中出現(xiàn)的特殊工況為依據(jù)對該目標值進行修正。仿真表明模型預(yù)測控制采用此方法能顯著降低汽車油耗。
　　為了提高系統(tǒng)運算效率，用執(zhí)行效率更高的C語言代替MATLAB語言編寫了PHEV燃油經(jīng)濟性預(yù)測控制程序。借助MATLAB外部接口文件，通過S函數(shù)進行C語言與MATLAB\Simulink聯(lián)合仿真。給出了限制發(fā)動機頻繁起?？刂撇呗裕捎眯職W洲行駛循環(huán)工況NEDC作為汽車