混合动力汽车能源控制的鲁棒性研究

混合动力汽车能源控制的鲁棒性研究

在多种能源和输出路径的情况下，需要能量控制器控制能量的输出方式和输出量，因此对于混合动力汽车则需要综合考虑燃油经济性和操纵性。本文研究的能量控制器，采用最短路径式随机动态规划方法。该方法基于满足驱动力最小能量的消耗，考虑传动系统传动约束的随机优化控制设计方法。经过仿真和大量实际驾驶循环试验，并与主要汽车制造公司提供的控制器数据进行对比之后发现，采用最短路径式随机动态规划方法的能量控制器使燃油降低10%，并且该控制器对驾驶循环数据有更好的鲁棒性。

本文采用两种汽车动力学模型代替之前的标准汽车模型、“方向控制”模型和“高精度”模型，因为之前的汽车动力学模型无法显示汽车冷起动时的离合器啮合情况。这两种模型的联合仿真是基于简化模型设计得到的。该组合模型能更好地反映汽车模型的复杂动力学情况。

所采用的能量控制器与基准控制器相比，其在实际驾驶循环中有更好的表现，并且在不同的驾驶模式下有更好的鲁棒性。

该能量控制器采用高精度仿真模型进行仿真。通过统计方法对采用该控制器的燃油经济性、操纵性、电池维护进行循环试验。结果表明，该控制器与基准控制器相比，性能提升10%。采用简化的度量方法对该控制器控制下的普通驾驶性能进行评判，符合采用复杂度量方法的评判结果。动态规划方法不仅得到性能最优化曲面，还能协助设计生产控制器实现性能优化。

刊名：Journal of Dynamic Systems，Measurement，and Control（英）

刊期：2016年第136期

作者：Daniel F.Opila et al

编译：马晓宇