基于多變量線性參數(shù)變化（LPV）/H∞控制電源分配的多源電動(dòng)汽車

在這項(xiàng)研究中，考慮了電動(dòng)汽車中多源分配策略的問(wèn)題。多源電動(dòng)汽車的電動(dòng)系統(tǒng)包含三種不同類型的電源：燃料電池、電池和超級(jí)電容器，所有電源都通過(guò)電流控制并與其相關(guān)的DC-DC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)在一個(gè)公共直流母線上。本文提出的控制策略是使用多輸入多輸出線性參數(shù)變化LPV/H∞的魯棒控制解決方案。其中加權(quán)函數(shù)的選擇由優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)為頻率分離要求的遺傳算法來(lái)指導(dǎo)。還提出了LPV/H∞控制器的降序版本，來(lái)實(shí)現(xiàn)處理具有有限計(jì)算負(fù)荷的嵌入式系統(tǒng)。使用兩種不同類型的驅(qū)動(dòng)周期，在MATLAB/Simulink中搭建非線性多源系統(tǒng)仿真模型，通過(guò)仿真來(lái)得出系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)行為的恒定負(fù)載曲線。仿真結(jié)果還表明，根據(jù)用戶配置的頻率分離功率分配策略，在恒定直流鏈路電壓下負(fù)載的性能良好。當(dāng)以基于經(jīng)典比例積分為基礎(chǔ)的過(guò)濾策略進(jìn)行評(píng)估時(shí)，顯示出該控制器良好的穩(wěn)定性和魯棒性。

本文提出的基于多變量LPV/H∞控制的能量管理策略，使得在負(fù)載變化時(shí)，燃料電池和電池免受突然電壓變化干擾。根據(jù)Ragone曲線對(duì)電源進(jìn)行分類，每種電源在特定的頻率范圍內(nèi)操作，可以作為高能量密度或高功率密度源。因此，燃料電池主要提供低頻電流（平均功率），超級(jí)電容器主要提供/吸收電力需求的變化，而電池則位于兩種電源之間。在未來(lái)的研究中，必須考慮電池老化模型，定量評(píng)估頻率分離對(duì)電源壽命的影響。非線性電氣系統(tǒng)使用IFSTTAR標(biāo)準(zhǔn)駕駛剖面仿真，由此得到的頻率含量豐富，并能很好地說(shuō)明所提出方法的頻率分離能力。