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基于多时域 MPC 的网联混合动力车集成功率与热管理

系统与控制 2020-03-20 v1 系统与控制 最优化与控制

摘要

本文针对功率分流式混合动力汽车(HEV)的集成功率与热管理(iPTM)开发了一种多时域模型预测控制器(MH-MPC)。所提出的 MH-MPC 利用了精确的短时域车速预览以及至驾驶循环结束的较长收缩时域上的近似预测。该多时域方案旨在应对与功率和热响应相关的快、慢动态。所提 MH-MPC 的主要目标是在满足行驶(牵引)与座舱空调(采暖)需求的同时,最小化燃油消耗并强制满足电池荷电状态与发动机冷却液温度的功率与热约束。所提 MH-MPC 允许将发动机冷却液作为热能存储加以利用,为 HEV 能量流优化提供更大灵活性。仿真结果表明,所提 MH-MPC 相对于动态规划(DP)解提供了近最优结果,且计算代价可接受。此外,相较于更常规的 MPC 策略,MH-MPC 能有效利用不同分辨率的车速预览,以满意的鲁棒性实现期望性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.08855,
  title  = {Integrated Power and Thermal Management of Connected HEVs via Multi-Horizon MPC},
  author = {Qiuhao Hu and Mohammad Reza Amini and Hao Wang and Ilya Kolmanovsky and Jing Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.08855},
  year   = {2020}
}

备注

8 Figures, Accepted in 2020 American Control Conference (ACC), July 1 to 3, 2020, Denver, CO, USA