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原文传递基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法

专利名称：	基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，包括以下步骤：获取加速踏板开度、加速踏板开度变化率、电池剩余电量值以及转矩补充负荷系数，以加速踏板开度、加速踏板开度变化率和电池剩余电量值作为输入变量，以转矩补充负荷系数作为输出变量建立模糊控制规则；划分行驶模式，包括动力模式、舒适模式以及节能模式，根据模糊控制规则得到三种模式下的转矩补充负荷系数；根据转矩补充负荷系数以及当前负荷系数得到目标负荷系数，并通过目标负荷系数得到目标电机负荷转矩；对于动力模式和舒适模式根据目标电机负荷转矩调整电机当前转矩；对于节能模式，利用动态规划算法综合目标车速和目标负荷系数规划扭矩输出路径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南普西智能科技有限责任公司
发明人：	张飞铁;毛昌宏;才亚民
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910057025.8
公开号：	CN109733406A
代理机构：	长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	马家骏
分类号：	B60W30/182(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	410000 湖南省长沙市高新开发区麓云路100号兴工科技园2栋504
主权项：	1.基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：获取加速踏板开度、加速踏板开度变化率、电池剩余电量值以及转矩补充负荷系数，以所述加速踏板开度、所述加速踏板开度变化率和所述电池剩余电量值作为输入变量，以所述转矩补充负荷系数作为输出变量建立模糊控制规则； S2：划分行驶模式，包括动力模式、舒适模式以及节能模式，根据模糊控制规则得到三种模式下的转矩补充负荷系数； S3：根据转矩补充负荷系数以及当前负荷系数得到目标负荷系数，并通过目标负荷系数得到目标电机负荷转矩； S4：对于所述动力模式和所述舒适模式根据目标电机负荷转矩调整电机当前转矩；对于所述节能模式，利用动态规划算法综合目标车速和目标负荷系数规划扭矩输出路径。 2.根据权利要求1所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述S2中得到三种模式下的转矩补充负荷系数的方法为：根据模糊控制规则，采用Mamdani直接推理法推理驾驶员的驾驶意图，并根据所述驾驶意图输出补充负荷系数。 3.根据权利要求1所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述S3中目标电机负载转矩的计算方式为： Lend＝L+Lcompensate 其中，Lend为目标电机负载转矩，L为电机当前负载转矩，Lcompensate为转矩补充负荷系数。 4.根据权利要求1所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述S4中利用动态规划算法综合单位里程下的整车能耗与加速时间对目标电机负荷转矩进行调整得到期望电机负荷转矩包括以下步骤： S41：根据加速需求，以电机转矩为控制变量，电机转速为状态变量，建立最优控制问题，并根据汽车纵向动力学模型得到最优控制问题的系统状态方程； S42：根据目标车速与系统状态方程得到状态变量的约束方程；根据目标负荷系数以及转矩搜索所需的扩展空间得到控制变量的约束方程； S43：根据状态变量的约束方程以及控制变量的约束方程建立性能指标方程； S44：根据动态规划算法求解所述性能指标方程的最优控制序列； S45：根据最优控制序列规划扭矩输出路径。 5.根据权利要求4所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述S41中的所述汽车纵向动力学模型为: 其中,Tm(t)为电机输出扭矩，nm(t)为电机转速，i0为主减速器传动比，ηT为传动系机械效率，m为汽车质量，r为轮胎半径，CD为空气阻力系数，A为迎风面积，G为汽车重力，f为滚动阻力系数，i为道路坡度。 6.根据权利要求4所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述S41中的所述最优控制问题表达式为： J＝min{∑L[x(k),u(k),k]} x(k+1)＝f(x(k),u(k)) x∈X u∈U。 7.根据权利要求4所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述状态变量的约束方程以及控制变量的约束方程分别为：其中，nnow为电机当前转速，ndem为期望的电机转速，Tmin为电机平衡当前车速的最小转矩，Tmax(Lend+δ)为电机在此扩展空间及当前车速下电机最大输出转矩。 8.根据权利要求4所述的基于模糊控制与动态规划的纯电动汽车行驶策略控制方法，其特征在于，所述性能指标方程为：其中，tacc为加速时间，Pbat(k)为电池输出功率，Dis(k)为单阶车辆行驶的距离，λ1为权重因子，ωt和ωele为归一化因子，Jt为考虑加速时间的性能指标，Jele为考虑单位里程下的整车能耗的性能指标。
所属类别：	发明专利