基于随机模型预测控制的并联式混合动力汽车控制策略研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2014年(第36卷)第11期AutomotiveEngineering2014(Vo1．36)No．112014242基于随机模型预测控制的并联式混合动力汽车控制策略研究术赵韩，吴迪(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)[摘要]基于随机模型预测控制算法，对并联式混合动力汽车的转矩分配问题进行了研究。建立马尔科夫模型对需求功率进行预测，并将随机模型预测控制与动态规划相结合，提出了基于模型预测控制，并以消耗最小化为目标进行滚动优化的控制策略。在MATLAB／Simulink平台上搭建了仿真

2、模型，并进行和逻辑门限控制策略的对比仿真。结果表明，与逻辑门限值控制策略相比，采用所提出的的控制策略时车辆能量经济性得到明显提高，说明用马尔科夫模型预测功率需求的控制策略是可行的，且具有良好的实时性。关键词：并联式混合动力汽车；模型预测控制；动态规划；马尔科夫模型AResearchontheControlStrategyofaParatlelHEVBasedonStochasticModelPredictiveControlZhaoHan＆WuDiSchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，HefeiU

3、niversityofTechnology，Hefei230009lAbstract]Thetorquedistributionofaparallelhybridelectricvehicleisstudiedbasedonstochasticmodelpredictivecontrol(SMPC)algorithm．AMarkovmodelisbuilttopredictrequiredpower，andbycombiningSMPCwithdynamicprogramming，acontrolstrategyisproposedbasedo

4、nSMPCandrollingoptimizationwithminimizingenergyconsumptionasobjective．AsimulationmodelissetupwithMatlab／simulinkplatformandacomparativesimulationbetweenproposedstrategyandlogicthresholdcontrolstrategyisconducted．Theresultsshowthatcoin-paredwithlogicthresholdcontrolstrategy，w

5、henadoptingthestrategyproposedtheenergyeconomyofvehicleobvi-ouslyimproves，meaningthestrategyofusingMarkovmodeltopredictdesiredpowerisfeasiblewithgoodrealtimeperformance．Keywords：parallelhybridelectricvehicle；modelpredictivecontrol；dynamicprogramming；Markovmode1等，这一类控制算法简单、实时

6、性好，但是其设计往日Ij吾往依赖于经验，很难保证最优的效果J。另外，动态规划方法也常被用来解决混合动力汽车的优化控制混合动力汽车将发动机、电机和电池组合在一问题，由于动态规划受限于特定工况，且计算量很起，可以很好地发挥发动机和电机的优势，有效实现大，因此无法单独应用于车辆的实时控制。节能减排。混合动力汽车的控制策略是影响其燃油为更好地实现对车辆混合系统的控制，近年来经济性和排放的关键技术，目前应用较多的是基于国内外一些学者利用模型预测控制方法预测汽车在规则的控制策略，包括基于逻辑门限值的控制策略未来时间域内的动力需求，并进行优化得到转矩分}国家

7、“863”计划节能与新能源汽车重大专项(2011AA11A202，2008AA11A139)资助。原稿收到日期为2012年12月3日，修改稿收到日期为2013年3月18日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2014年(第36卷)第11期配比等变量。文献[3]中在2009年提出一种指数函动机转矩，N·m；Tm为电机转矩，N·m；Tb为摩擦数预测方法，并将混联式混合动力汽车的非线性优制动器在车轮上的制动力矩，N·m；i为传动比；n化方法简化为线性MPC模型进行优化。文献[4]中为发动机转速，r／min；n为电机转速，r／min；P。为提出

8、在GPS等获取的信息基础上，结合动态规划方驾驶员需求功率，kW；t为时间。法进行优化管理，得到最优转矩分配策略。文献当电机用作电动机时，其所需功率为[