控制理论与应用

作者：王暮遥,杨超,王伟达,鲁哲希,杨刘权,陈瑞虎

单位：北京理工大学 机械与车辆学院,北京理工大学 机械与车辆学院,北京理工大学 机械与车辆学院,北京理工大学 机械与车辆学院,北京理工大学 机械与车辆学院,北京理工大学 机械与车辆学院

关键词：车辆编队;混合动力车辆;功率控制策略;模糊系统;序列二次规划

在重型串联混合动力车辆的编队行驶过程中,通过控制车距来减少受到的空气阻力是车队节能的重要途径. 然而受发动机升功率限制,串联混合动力系统难以及时响应高需求功率以保障稳定的动力输出,使得车辆难以按规划的车速运行.因此,如何兼顾车辆队列节能行驶与车辆平稳运行两个目标备受挑战.本文提出了一种基于增强分裂序列二次规划(ISSQP)优化方法的变风阻混合动力车辆队列控制策略.在车辆队列速度规划层面,考虑了跟车距离对空气阻力的影响,提出了基于变风阻系数的动态车距速度规划.在单车控制层面,设计了ISSQP算法来求解优化问题并实现实时控制.将原子问题分解为两个规模较小的子问题,并引入有效集法对子问题进行求解,减少了迭代过程中没有得到充分下降的短步长.然后,建立在线优化变论域模糊系统,通过调整功率分配实现发动机发电机组的快速响应.该系统考虑了隶属度函数分布参数的在线优化.该优化是基于模糊系统的实时隶属重叠度和中心值来构建的,而不是传统的基于车辆后验信息的离线优化.结果表明,车辆队列的总能耗成本降低了12.5%,车辆的平稳运行也得以保证.

来源：2025年第8期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2025年第8期