基于擬譜方法的太陽能汽車能源管理最優(yōu)控制

基于擬譜方法的太陽能汽車能源管理最優(yōu)控制

由于通過一個(gè)電池組和太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車需要在幾天內(nèi)行駛很長(zhǎng)距離，且在該過程中還會(huì)遇到很多外界干擾（如道路坡度、風(fēng)、多云天氣以及車輛故障），因此提出了太陽能汽車能量耗散規(guī)劃的新方法，即從能源規(guī)劃的角度解決太陽能汽車的能源問題。該方法包括對(duì)車輛當(dāng)前狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果以及對(duì)現(xiàn)有電池能量和當(dāng)前太陽輻射預(yù)測(cè)的結(jié)果對(duì)車輛進(jìn)行長(zhǎng)期的快速能量規(guī)劃，在規(guī)劃車輛能量消耗的基礎(chǔ)上建立了車輛更詳細(xì)的動(dòng)態(tài)模型，該車輛動(dòng)態(tài)模型能夠?qū)囕v進(jìn)行連續(xù)最優(yōu)控制，可更精確地預(yù)測(cè)外部擾動(dòng)對(duì)能源管理的影響，同時(shí)基于擬譜方法解決車輛的連續(xù)最優(yōu)控制問題。

仿真分析表明，所提方法中的算法能夠獲得車輛周圍的擾動(dòng)狀態(tài)信息，進(jìn)而很快生成車輛運(yùn)行軌跡，確保車輛在相同時(shí)間內(nèi)行駛更長(zhǎng)的里程。同時(shí)，該方法能夠根據(jù)道路坡度和車輛速度的變化來獲得車輛短期（5s內(nèi)）內(nèi)運(yùn)行的能量規(guī)劃方案。在太陽能汽車比賽領(lǐng)域，與其它普通方法相比，該方法在規(guī)劃車輛能量消耗的方面更具有優(yōu)勢(shì)。

本文所提出的方法應(yīng)用在特定應(yīng)用程序中，且需要改進(jìn)程序使其能夠概括當(dāng)前預(yù)測(cè)信息（包括特定時(shí)間段接收的能量），同時(shí)建立更詳細(xì)的車輛動(dòng)力學(xué)模型，并基于擬譜方法解決給定車輛系統(tǒng)的能源管理問題。

刊名：Optimal Control Applications and Methods（英）

刊期：2015年第37期

作者：Enrique Guerrero Merino et al

編譯：朱會(huì)