b6联型混合动力汽车燃油经济性最优控制

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1、万方数据第40卷第6期上海交通大学学报v。1．40No．62006年6月JOURNAI。OFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYJun．2006文章编号：1006—2467(2006)06—0947—05并联型混合动力汽车燃油经济性最优控制浦金欢，殷承良，张建武(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030)摘要：以某并联混合动力汽车(HEV)为例，建立了燃油经济性最优控制数学模型及相应的动态规划(DP)递归方程，提出了换档和发动机启动2个附加代价函数以限制频繁换档和启停发动机．为解决数值DP中“维数灾”问题

2、，提出了搜索区域限制算法，并利用MATLAB／RTW将系统模型转换成实时仿真代码以进一步提高计算效率．对实车试验、仿真和DP结果三者进行了比较，结果表明，该方法能在可接受的时间内计算出HEV的最优性能，从而进行控制策略的评价和优化．关键词：混合动力汽车；燃油经济性；控制策略；最优控制；动态规划中图分类号：U462．3文献标识码：AFuelOptimalControlofParallelHybridElectricVehiclesPUJin—huan。YINChen—liang—ZHANGJian—WU(SchoolofMecha

3、nicalEng．，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200030，China)Abstract：Amathematicmodeloffueleconomyoptimalcontrolanditscorrespondingdynamicprogram—ming(DP)recursiveequationwereestablishedforanexistingparallelhybridelectricvehicle(HEV)．Twoaugmentedcostfunctionsforshiftingande

4、nginestartingwereproposedtopreventfrequentgearshiftingandenginestop—starting．ToovercomethecurseofdimensionalityofnumericalDP，analgorithmofre—strictingtheexploringregionwasproposedwhichlargelyreducesthecomputationalcomplexity．Thesys—ternmodelisconvertedintoreal—timesi

5、mulationcodebyusingMATLAB／RTWtoimprovethecomputa—tionefficiency．Comparisonbetweentheresultsofchassisdynamometertest，simulationandDPwasperformed．ItprovesthattheproposedmethodiscapableofcomputingtheperformancelimitoftheHEVwithinacceptabletimeandcanbeusedtoevaluateandop

6、timizethecontrolstrategy．Keywords：hybridelectricvehicle(HEV)；fueleconomy；controlstrategy；optimalcontrol；dynamicpro—grammlng混合动力汽车(HEV)控制策略设计中涉及的一个重要问题是：对于某一确定的混合动力系统配置，其最佳性能(包括动力性、燃油经济性和排放)和实际控制策略作用下的结果与此最佳性能的接近程度如何Ⅲ，通常，采用计算机仿真来验证混合动力系统参数匹配及控制策略的效果皿3I，但由于仿真结果与所采用的控制策

7、略有关，普通仿真方法无法分开评价HEV动力系统参数的匹配结果和控制策略的效果．Rirnaux等‘43首先将动态规划(DP)方法应用于收稿日期：2005—07—15基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2003AA501200)作者简介：浦金欢(1973一)，男，上海市人，讲师，主要从事混合动力汽车和汽车电子控制技术研究电话(Tel．)：021-54744742；E-mail：pujh@sjtu．edu．cn．万方数据948上海交通大学学报第40卷HEV控制，但没有给出具体的计算过程；Lin等m6]提出了应用DP来改进其

8、基于规则的HEV控制策略，但对系统模型作了大量简化而且没有考虑发动机频繁起停对油耗的影响．本文从求解并联型HEV理想性能出发，建立了HEV燃油经济性最优控制模型以及相应的DP递归方程，增加了发动机启动和变速器换档2个附加代价函数，提出了搜索区域限制算法以减少计算