基于MPC的功率分流混合动力电动汽车能量管理策略

基于MPC的功率分流混合动力电动汽车能量管理策略

功率分流混合动力电动汽车综合了串联和并联式混合动力汽车的结构优势，其通过使用行星齿轮解耦或耦合由电动机或内燃机产生的功率。由于该型混合动力车有诸多工作模式，使得设计接近最优的能量管理策略相当重要，同时更具有挑战性。

为了改善功率分流电动汽车的燃油经济性，首先将能量管理问题建模为带有约束的非线性最优控制问题；然后使用两个不同的目标函数和模型预测控制策略得到每个采样时间的内燃机与电动机最优功率分配和系统操作点。在第一个方法中，为解决混合动力汽车最优控制问题定义了二次目标函数，同时应用线性时变模型预测控制方法在线优化计算结果。为了改善燃油经济性，通过将燃油消耗划分为阶段消耗和近似值函数得到第二种优化方法。短时域控制有助于在非线性模型预测控制架构中在线解决该燃油消耗最优问题。

基于闭环高可靠性功率分流混合动力电动汽车模型在多种标准工况下使用不同的控制器进行了仿真试验。结果显示，相对于商用驱动系统分析工具箱软件中提供的控制器和基于线性时变模型的预测控制策略，提出的非线性模型预测控制策略在改善燃油经济性方面效果显著。

Hoseinali Borhan.2011 IEEE 1063-6536.

编译：刘超