混合動力汽車能量管理多目標(biāo)優(yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)前混合動力汽車管理控制策略優(yōu)化的研究內(nèi)容主要以燃油經(jīng)濟(jì)性為主，基本都為單目標(biāo)優(yōu)化研究內(nèi)容，也有學(xué)者研究綜合研究燃油經(jīng)濟(jì)性與排放性，進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，但是所采用的方法大多數(shù)本質(zhì)上屬于單目標(biāo)優(yōu)化方法，同時，對于混合動力汽車其它性能關(guān)注較少，比如駕駛性。但是混合動力汽車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部件之間相互耦合，本質(zhì)上屬于非線性的多目標(biāo)優(yōu)化問題，故傳統(tǒng)單目標(biāo)方法以及加權(quán)的多目標(biāo)優(yōu)化方法難以反映出混合動力汽車優(yōu)化的各個目標(biāo)的真實情況，難以實現(xiàn)多目標(biāo)權(quán)衡控制。

2、
　　本文依托國家自然科學(xué)基金項目(51305473)、中國博士后科學(xué)基金項目(2014M552317)、重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目(cstc2013jcyjA60007)，針對混合動力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化研究中存在的不足，建立混合動力汽車多目標(biāo)優(yōu)化仿真模型，以多目標(biāo)進(jìn)化算法為基礎(chǔ)，研究混合動力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化的算法與多目標(biāo)權(quán)衡控制優(yōu)化問題，采用一種無需進(jìn)行加權(quán)處理的多目標(biāo)優(yōu)化算法對混合動力汽車能量管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并得到多組Paret

3、o最優(yōu)解集，然后對最優(yōu)解集進(jìn)行處理，得到最優(yōu)控制曲面（對于兩目標(biāo)問題為曲線，三目標(biāo)問題為曲面），為后期多目標(biāo)實時控制提供基礎(chǔ)，得到的多目標(biāo)權(quán)衡控制曲面也是實時控制的目標(biāo)與依據(jù)。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析混合動力汽車能量管理控制策略優(yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)混合動力汽車能量管理控制多目標(biāo)優(yōu)化存在的問題，得出本文進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性與排放性及駕駛性多目標(biāo)優(yōu)化研究的必要性，以及進(jìn)行多目標(biāo)權(quán)衡控制的先決條件。
　　

4、(2)以并聯(lián)混合動力汽車為研究對象，分析發(fā)動機(jī)、電機(jī)、變速器等主要部件，建立相應(yīng)的仿真模型，并分析目前混合動力汽車主要采用的控制策略，在Matlab/Simlink下建立本文混合動力汽車多目標(biāo)優(yōu)化仿真所需要的仿真模型，為后續(xù)算法性能優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
　　(3)研究多目優(yōu)化問題理論并根據(jù)此理論建立混合動力汽車能量管理控制系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型，以燃油經(jīng)濟(jì)性與排放性以及駕駛性為優(yōu)化目標(biāo)，以能量管理控制策略的控制參數(shù)與一些對目標(biāo)有較

5、大影響的傳動系參數(shù)為優(yōu)化參數(shù)，以混合動力汽車必須滿足的動力性與荷電平衡條件為約束條件，建立本文多目標(biāo)優(yōu)化問題的優(yōu)化模型。
　　(4)研究多目標(biāo)進(jìn)化算法理論，以此為基礎(chǔ)，針對本文研究的問題的特點(diǎn)對算法進(jìn)行改進(jìn)，建立HEV-NSDEA多目標(biāo)優(yōu)化算法，聯(lián)合混合動力汽車多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)、性排放性以及駕駛性能的目標(biāo)評價指標(biāo)均得到提升，同時得到多組Pareto最優(yōu)解集。
　　(5)在多目標(biāo)優(yōu)化的