利用水平集方法研究延迟混合系统的可达性

本研究提出了一种算法，用于综合车载混合动力车辆的功率管理控制器，使车辆能够沿给定路线达到最大行驶里程。该算法源于一种水平集方法，通过计算最优控制问题的值函数来计算系统的可达集，即从特定初始条件可达的状态集合。离散时间车辆模型属于一类特定的混合动力车辆，即增程式电动汽车 (REEV)。此类混合动力系统不同于纯电动汽车，它增加了一个模块——增程器 (RE)——作为除主要能源（高压电池）之外的额外能源。作为一个重要特征，我们的模型允许增程器的开启和关闭，并包含决策滞后约束，即强制两次连续切换之间间隔一个正的时间区间。该方法包括引入一个具有切换控制滞后约束的适当最优控制问题，其值函数可用于刻画可达集。该值函数进而通过动态规划算法进行刻画。本文实现了该算法并展示了一些数值算例。