基于MPC的并聯(lián)式液壓混合動力車輛能量管理策略研究.pdf

1、液壓混合動力技術屬于混合動力的重要分支，它借助泵/馬達對車輛行駛過程中的制動能量進行快速回收再利用，特別適應于頻繁起停的城市工況。并聯(lián)式液壓混合動力車輛(PHHV)中涉及到兩套動力源，動力源能量分配的好壞關系到混合動力技術能否實現(xiàn)節(jié)能減排。利用性能優(yōu)異的能量管理策略實現(xiàn)動力源能量的分配就顯得尤為重要。
　　傳統(tǒng)的規(guī)則法能量管理策略過于簡單，沒有經(jīng)過優(yōu)化處理，結果不理想。瞬時優(yōu)化法計算量過大。全局優(yōu)化法則需要提前預知未來行駛路況，不

2、適用于工況瞬息萬變的實時控制?；诖?，研究模型預測控制(MPC)法，在降低計算負荷的情況下有效的結合了局部優(yōu)化和滾動優(yōu)化來進行動力源能量管理。
　　基于MATLAB/Simulink平臺，以理論建模為主建立了PHHV的后向仿真模型,包括需求功率計算模型、變速箱模型、發(fā)動機模型、蓄能器模型和泵/馬達模型等主要部件。采用模型預測控制(MPC)理論，以蓄能器荷電狀態(tài)SOC和發(fā)動機瞬時燃油質(zhì)量流量mf為輸入量，發(fā)動機需求功率比例為輸出量，

3、以油耗最小為目標函數(shù)設計了MPC控制器進行動力源的能量分配。
　　仿真結果表明：在PHHV車輛基于UDDS工況的行駛過程中，MPC控制器較好的進行了兩種動力源的能量分配。MPC能量管理策略消耗燃油0.5987gal，將燃油經(jīng)濟性提高了16％，相比規(guī)則法能量管理策略降低了5％的油耗。其中，油耗隨著蓄能器預加壓壓力的增大而逐漸減小，預加壓壓力的提高有利于提高燃油經(jīng)濟性。但預加壓壓力越大，系統(tǒng)的能量泄露也越大。在一定范圍內(nèi)，液壓泵/馬達