基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2014.08.022

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (8): 143-148.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.08.022

• 交通与运输工程 • 上一篇

基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制

于丽敏¹熊会元^1,2†宗志坚^1,2 张庆¹

1．中山大学工学院，广东广州 510006; 2．东莞中山大学研究院，广东东莞 523000

收稿日期:2013-10-11 修回日期:2014-04-11 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-07-01
通信作者: 熊会元(1973-)，男，副教授，主要从事电动汽车整车集成与优化控制技术研究． E-mail:xionghy@mail.sysu.edu.cn
作者简介:于丽敏(1987-)，女，博士生，主要从事电动汽车优化控制技术研究． E-mail:yulimin@mail2．sysu．edu．cn
基金资助:
东莞市重大科技专项( 2011215155) ; 广东省战略性新兴产业核心技术攻关资助项目( 2012A010702001)

Optimal Acceleration Control Strategy of Battery Electric Vehicles Based on Dynamic Programming

Yu Li-min¹ Xiong Hui-yuan^1,2Zong Zhi-jian^1,2Zhang Qing¹

1.School of Engineering,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510006,Guangdong,China;2.Institute of Dongguan-Sun Yat-sen University,Dongguan 523000,Guangdong,China

Received:2013-10-11 Revised:2014-04-11 Online:2014-08-25 Published:2014-07-01
Contact: 熊会元(1973-)，男，副教授，主要从事电动汽车整车集成与优化控制技术研究． E-mail:xionghy@mail.sysu.edu.cn
About author:于丽敏(1987-)，女，博士生，主要从事电动汽车优化控制技术研究． E-mail:yulimin@mail2．sysu．edu．cn
Supported by:
东莞市重大科技专项( 2011215155) ; 广东省战略性新兴产业核心技术攻关资助项目( 2012A010702001)

摘要/Abstract

摘要： 为提高纯电动汽车能量利用效率，针对电动汽车加速过程，提出了基于动态规划算法的优化控制策略．建立了基于效率图的电机及驱动系统模型和锂离子动力电池组美国新一代汽车合作伙伴计划( PNGV) 等效模型，以及整车能源和动力系统的效率模型; 构建了整车动力性和经济性的多目标价值函数，采用动态规划算法获得加速过程中优化的电机控制指令路径．基于Matlab 平台对城市通勤电动汽车( ECUV) 车型进行仿真，结果显示，百公里加速时经济性最优的加速路径能耗降低了22.42%，说明优化的路径能有效提高整车效率减少能量损耗，优化方法可行．

关键词: 纯电动汽车, 加速过程, 控制策略, 多目标优化, 动态规划

Abstract:

In order to improve the energy utilization efficiency of battery electric vehicles，an optimal control strategybased on the dynamic programming algorithm is proposed for the acceleration control of the electric vehicle.First,this paper establishes a PMSM ( Permanent Magnet Synchronous Motor) motor system model based on the efficiencymap and a PNGV( Partnership for a New Generation of Vehicles) -equivalent circuit model of the Li-ion battery packas well as an efficiency model of the overall energy-powertrain.Then,a multi-objective cost function considering thepower and electrical consumption of the overall vehicle is constructed,and the dynamic programming algorithm isemployed to obtain an optimal motor torque trajectory in the acceleration process.Finally,an ECUV( ElectricalCommuter Urban Vehicle) is simulated on the Matlab platform.Simulation results demonstrate that,when thevehicle accelerates from 0 to 100 km/h,the proposed of the economic optimal acceleration trajectory decreases theelectricity consumption by 22.42% in comparison with the regular control strategy,which means that the proposedcontrol strategy is feasible and can effectively improve the energy efficiency of the overall vehicle with an energy lossreduction.

Key words: battery electric vehicle, acceleration process, control strategy, multi-objective optimization, dynamic programming

于丽敏熊会元宗志坚张庆. 基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(8): 143-148.

Yu Li-min Xiong Hui-yuan Zong Zhi-jian Zhang Qing. Optimal Acceleration Control Strategy of Battery Electric Vehicles Based on Dynamic Programming[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2014, 42(8): 143-148.

[1]	王学武, 方俊宇, 高进, 等. 基于改善解集分布性的多目标优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 137-148.
[2]	李树勋, 胡迎港, 李成, 等. 基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 41-52.
[3]	赵克刚, 何坤阳, 黎杰, 等. 基于改进动态规划法的HEV多目标能量管理策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(9): 138-148.
[4]	蒋涛, 路洲. 高架铁路客运站平天窗的多目标优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(7): 13-24.
[5]	刘汉武, 雷雨龙, 付尧, 等. 基于多目标优化的增程式电动汽车自适应制动回馈控制策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(7): 42-50,65.
[6]	金霞, 胡俊聪, 王威, 等. 虚拟环境下汽车引擎盖的匹配调整策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(6): 87-96.
[7]	姚恩建张金萌郇宁. 效率与公平导向下城轨大小交路开行方案优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(5): 41-48,57.
[8]	刘雪峰郑宇蓝王家绪卢智涛. 多台冷水机组非均匀负荷匹配运行控制策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(9): 24-32,39.
[9]	吴迪刘立李晓俊刘丛红. 基于多目标优化的被动式低能耗建筑技术研究 ———以寒冷地区居住建筑为例 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(4): 98-104,120.
[10]	熊会元何山查鸿山朱雄来. 双轴驱动纯电动汽车驱动转矩的分配控制策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(11): 117-124.
[11]	秦大同刘星源罗松. 计及模式切换过程中 CVT 速比跃变的PHEV 综合性能优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(1): 85-90,111.
[12]	姜立标丘华川凌诗韵何家寿. 六轮铰接式电动轮自卸车差速控制策略及仿真[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(1): 1-8.
[13]	白中浩何成朱峰. 复合材料三明治结构板的电磁和冲击性能分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(9): 137-143.
[14]	刘永刚陈亮秦大同雷贞贞吴睿. 混合动力汽车行进间起动发动机与DCT 换挡协调控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(9): 123-130.
[15]	田晟裴锋李拾成. 纯电动汽车上下电及电池管理系统故障控制策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(9): 107-115.

基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制

Optimal Acceleration Control Strategy of Battery Electric Vehicles Based on Dynamic Programming

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价