基于工況識別的混合動力汽車控制策略研究.pdf

1、控制策略是混合動力汽車節(jié)能與減排的關(guān)鍵，對提高混合動力汽車的綜合性能至關(guān)重要。為提高混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性，本文以某型號單軸并聯(lián)式混合動力汽車為研究對象，基于工況識別和動態(tài)規(guī)劃算法，開發(fā)了一種混合動力汽車實時控制策略，主要研究工作如下:
　　1.建立典型工況數(shù)據(jù)庫。典型工況是實時控制策略的研究基礎(chǔ)，是工況識別和建立最優(yōu)控制序列數(shù)據(jù)庫的條件。為建立典型工況數(shù)據(jù)庫，本文以濟南市區(qū)工況為研究對象，合理規(guī)劃并采集目標車輛在運行環(huán)境下的行

2、駛工況;對采集的濟南市區(qū)工況運用行程分析法提取運動學(xué)片段，選取并計算運動學(xué)片段的典型特征參數(shù);對運動學(xué)片段的特征參數(shù)進行主成分分析，根據(jù)分析結(jié)果，使用K-means算法對運動學(xué)片段進行聚類，在驗證聚類結(jié)果合理性的基礎(chǔ)上，建立典型工況數(shù)據(jù)庫。
　　2.建立最優(yōu)控制序列數(shù)據(jù)庫。對典型運動學(xué)片段運用全局優(yōu)化得到的最優(yōu)控制序列，是實時控制策略的參考依據(jù)。為此，本文構(gòu)建了目標車輛的物理模型，并使用嵌入式MATLAB函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)規(guī)劃算法，建立

3、了全局優(yōu)化控制器模型;通過UDDS循環(huán)工況仿真，將全局優(yōu)化控制策略與邏輯門限值控制策略進行對比，驗證全局優(yōu)化控制策略的有效性;在此基礎(chǔ)上，對典型工況數(shù)據(jù)庫運用全局優(yōu)化，建立最優(yōu)控制序列數(shù)據(jù)庫。
　　3.基于工況識別的混合動力汽車控制策略研究。本文以典型工況數(shù)據(jù)庫和最優(yōu)控制序列數(shù)據(jù)庫為參考，通過對車輛當前整體工況和瞬時工況的分析，設(shè)計了一種基于工況識別的混合動力汽車實時控制策略（雙權(quán)重因子控制策略）。為此，本文建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

4、，用于實時工況識別;定義整體工況權(quán)重因子和瞬時工況權(quán)重因子，整體工況權(quán)重因子代表當前工況所屬的道路特征，如城市工況、郊區(qū)工況等，瞬時工況權(quán)重因子代表當前時刻的車輛狀態(tài)，如加速、減速和勻速等;綜合應(yīng)用兩種權(quán)重因子和最優(yōu)控制序列數(shù)據(jù)庫計算實時比例因子，確定混合動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩分配比;最后，以實測路譜為行駛工況進行仿真，通過與邏輯門限值和全局優(yōu)化控制策略的仿真結(jié)果對比，驗證本文所提控制策略的有效性。結(jié)果表明:雙權(quán)重因子控制策略能夠較好地實現(xiàn)車速跟