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混合动力汽车计及电池寿命的能量管理优化控制策略研究
| 论文题名： | 混合动力汽车计及电池寿命的能量管理优化控制策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;能量管理;交通信息模型;等效油耗;电池寿命;随机动态规划策略迭代算法 |
| 摘要： | 因其自身在能源节约和减少环境污染两方面的优势，混合动力汽车在全球范围内越来越受到广大消费者的青睐，而发挥节能减排优势的关键技术之一是汽车电控单元中设计的能量管理策略。针对混合动力汽车能量管理优化控制策略的实时应用性及提高混合动力汽车整车经济性问题，本文考虑到未来行驶路况信息的不可知性、实际运行中能量管理策略不应依赖于固定工况性、动力电池频繁充放电导致其寿命的不可逆消耗等情况，研究了通勤混合动力汽车计及电池寿命的能量管理优化控制策略，主要研究内容如下： 首先，建立用于通勤混合动力汽车能量管理控制的交通信息模型。考虑通勤车行驶路线几乎固定，将相对路程的平均车速的统计特性用来描述其行驶路线的交通信息，并以相同统计特性为依据将整段行驶路程划分为几个片段，对每个片段利用概率论中极大似然法建立用于优化控制的交通信息模型。 其次，利用建立的交通信息随机模型，将通勤混合动力汽车能量管理问题转化为随机最优控制问题，并采用考虑实际物理约束条件的改进的随机动态规划策略迭代算法，求解随机最优控制问题，设计一种考虑交通信息的等效油耗平均意义下最小的能量管理策略。 再次，在设计的利用交通信息的等效油耗平均意义最小的能量管理策略基础上，考虑电池寿命对整车经济性的影响，利用曲面拟合方法得到一个可用于优化控制设计的电池寿命衰减模型，并形成考虑电池寿命衰减的混合动力汽车的能量管理优化控制问题。将能量消耗最小和电池寿命衰减最小为目标的多目标随机优化问题，利用价钱为表现形式转化成一个单目标优化问题，再利用改进的随机动态规划策略迭代算法得到一种计及电池寿命的通勤插电式混合动力汽车的能量管理策略。 最后，在MATLAB/Simulink平台下利用实际汽车各部件相关数据搭建仿真模型，并在所建立仿真模型下对所设计的能量管理优化控制算法进行仿真验证。 |
| 作者： | 徐福国 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 焦晓红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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