基于随机动态规划的混联式混合动力客车能量管理策略_林歆悠

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1、汽车工程2012年(第34卷)第9期AutomotiveEngineering2012(Vol．34)No．92012163基于随机动态规划的混联式混合*动力客车能量管理策略林歆悠，孙冬野，尹燕莉，郝允志(重庆大学，机械传动国家重点实验室，重庆400030)［摘要］针对实际行驶工况中不确定的行驶环境和不同的驾驶员风格等因素对新型混联式混合动力客车燃油经济性的影响，在统计若干城市循环工况数据的基础上建立驾驶员需求功率的马尔科夫模型，提出了一种基于随机动态规划算法的能量管理策略，获得了发动机和电池之间的功率分配控制规则。对新型混联式混合

2、动力客车模型的仿真和硬件在环实验结果表明，所提出的策略能使电池荷电状态在预定的区域内保持平衡，使发动机运行工作点处于高效区域内，且整车100km油耗比原型客车和采用规则控制策略时分别降低了30.17%和11.29%。关键词:混联式混合动力客车;随机动态规划;能量管理策略TheEnergyManagementStrategyforaSeries-ParallelHybridElectricBusBasedonStochasticDynamicProgrammingLinXinyou，SunDongye，YinYanli＆HaoYunz

3、hiChongqingUniversity，TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，Chongqing400030［Abstract］Aimingattheeffectsofmanyfactorssuchasuncertaindrivingenvironmentanddifferentdriver'sstylesonthefueleconomyofnovelseries-parallelhybridelectricbus(SPHEB)inrealworlddrivingcondit

4、ions，aMarkovmodelfordriver'srequiredpowerisbuiltbasedonstatisticaldataofseveralcitydrivingcycles，andanen-ergymanagementstrategybasedonstochasticdynamicprogramming(SDP)algorithmisproposedandthecontrolrulesforpowerdistributionbetweenengineandbatteryareobtained．Boththeres

5、ultsofsimulationontheforwardmodelfornovelSPHEBandhardware-in-the-looptestdemonstratethattheproposedstrategyenablesthebatterySOCtokeepbalancewithinitspresetrangeandmakestheengineoperateinhighefficiencyregion．Inadditionthefuelconsumptionper100kmofnovelSPHEBreducesby30．17

6、%and11．29%respectivelycomparedwithoriginalbusandthatwithrule-basedstrategy．Keywords:SPHEB;stochasticdynamicprogramming;energymanagementstrategy最优的控制策略，但其前提条件必须要预知未来的前言工况，甚至是整个确定的行驶工况，从而导致无法直接应用于实际的控制策略中，只能作为静态的参考［9］能量控制策略是影响混合动力汽车燃油经济性性评估基准或进行控制规则的提取。的重要因素之一。早期的能量控制策略采

7、用直观或在实际行驶中存在着许多无法预测的因素，如［1－2］依赖经验调试的规则控制策略，使车辆的性能交通拥堵、道路类型和驾驶员习惯等等，而采用固定水平受到很大限制;为解决规则控制策略存在的缺的动态规划的控制策略并不能反映出这些真实的情［3－6］陷，引入了优化算法，如动态规划算法、模拟退况。为解决上述问题，动态地反映实际行驶工况，本［7］［8］火和遗传算法等。采用这些算法，虽然可获得文中制定了基于随机动态规划能量管理控制策略，*国家自然科学基金项目(51075410)，重庆市科技公关项目(2010AC6049)资助。原稿收到日期为201

8、1年5月16日，修改稿收到日期为2011年8月25日。2012(Vol．34)No．9林歆悠，等:基于随机动态规划的混联式混合动力客车能量管理策略·831·［10］即采用一系列的循环工况代替特定的循环工况，以率，可由车辆动力学方程计算