混合物理模型与机器学习锂离子电池模型的联合参数化
系统与控制
2025-05-13 v1 系统与控制
摘要
电化学混合电池模型具有显著潜力,能够为下一代锂离子电池管理系统启用先进的基于物理的控制、诊断和预知功能。这得益于电化学模型的物理意义,其由机器学习模型补充,以补偿由系统不确定性导致的输出预测误差。虽然混合模型在大系统不确定性下已显示出稳健的输出预测性能,但在参数识别期间高度易受不确定性影响,这可能损害模型的物理意义。在解决此挑战方面,我们提出了一种参数估计框架,通过一个差异函数显式地考虑系统不确定性。该方法还包含一个下采样程序,以解决大型时间序列数据集(如电池领域中常见的)相关的计算障碍。该框架在仿真中经过验证,结果表明几项均值参数估计误差比传统最小二乘方法小一个数量级。虽然为高不确定性、电化学混合建模背景开发了该框架,但该估计框架适用于所有模型,并以通用形式呈现。
引用
@article{arxiv.2505.06473,
title = {Joint Parameterization of Hybrid Physics-Based and Machine Learning Li-Ion Battery Model},
author = {Jackson Fogelquist and Xinfan Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06473},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 2 figures, to be published in the 2025 American Control Conference proceedings