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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：发明公开了一种电动汽车自适应巡航与再生制动的协同控制方法，其步骤包括：1、建立车辆的运动学模型并设定性能指标以及约束条件；2、采用动态规划算法对建立的目标函数进行求解；3、将求解后的结果做为再生制动控制系统的输入；4、设定电机和电池的约束，实现制动力的分配。本发明将自适应巡航和再生制动两种技术方案相结合，使其体现各自应有的性能，保证智能电动汽车满足综合行驶性能的同时回收更多的制动能量。

主权项：1.一种电动汽车自适应巡航与再生制动的协同控制方法，其特征在于，按如下步骤进行：步骤一：建立车辆运动模型：步骤1.1、利用式1建立一阶惯性环节来表示车辆加速度状态的传递特性： 1式1中，为实际加速度，为惯性环节的增益因子，为惯性环节的时间常数，为期望加速度；步骤2.2、以当前车辆行驶的位移和当前车辆行驶的速度以及当前车辆的实际加速度为状态变量，利用式2建立车辆运动学模型： 2式2中，为状态向量，为期望加速度，为输出加速度；表示系数矩阵；表示输入矩阵；表示输出矩阵，并有：，，；步骤2.3、利用式3得到离散化后的状态空间方程： 3式3中，表示离散化后系数矩阵，且，表示离散化后输入矩阵，且，表示离散化后输出矩阵，且，为采样时间；表示第时刻的状态向量，表示第时刻的状态向量，表示第时刻的输出向量，表示第时刻的输入向量；步骤二：性能指标设计：步骤2.1、利用式4构建经济性指标： 4式4中，为经济性指标的权重，表示时刻消耗的能量，并有： 5式5中，为时刻驱动消耗能量，为时刻制动回收能量；步骤2.2、利用式6构建跟随性指标： 6式6中，为车间误差的权重系数，为车速误差的权重系数；表示时刻的车间距误差，并由式7得到；表示时刻的车速误差，并由式8得到； 7式7中，为时刻前车行驶位移，为安全距离； 8式8中，为时刻前车行驶速度；步骤2.3、利用式9构建安全性指标： 9式9中，、为车间距误差的最小值和最大值；、为车速误差的最小值和最大值；步骤2.4、利用式10构建舒适性指标： 10式10中，表示时刻的加速度，为舒适性指标的权重，且；表示加速度的最小值，表示加速度的最大值；步骤2.5、利用式11构建综合性能指标： 11式11中，表示状态变化向量，且，表示权重系数矩阵，且；步骤三：优化求解：步骤3.1、以期望加速度作为控制变量，作为状态量，利用式12在预测时域内建立目标函数： 12步骤3.2、利用式13设计约束条件： 13步骤3.3、利用式14所示的动态规划算法对目标函数及约束条件进其行求解，得到求解后的加速度信号： 14式14中：为由初始状态至第迭代步状态的最优目标函数；步骤四：求解结果转化：根据制动踏板的开度和制动力矩的关系图和将求解后的加速度信号转化为制动踏板或加速踏板的开度；其中为再生制动转矩，为液压制动转矩，为总的制动转矩；当制动踏板的开度小于时，制动力矩来自再生制动转矩；当制动踏板的开度大于时，制动力矩来自再生制动转矩以及液压制动转矩的总的制动转矩；步骤五：再生制动时的约束：步骤5.1、利用式15构建电机约束： 15式15中，为制动转矩，为电机的峰值功率；为电机基速；为电机发电转速下限，为电机转速；步骤5.2、构建电池约束：步骤5.2.1基于约束、利用式16构建在时间间隔中最大充电电流的约束值： 16式16中，SOC为电池的荷电状态，为时刻的电池荷电状态，为电池荷电状态的最大值；为库伦效率，为电池额定容量；为时间间隔；步骤5.2.2基于电压约束、利用式17构建电池在时间内持续的最大的电流值： 17式17中，为极化内阻，为欧姆内阻，为极化内阻的电压，为电路的端电压，为端电压最大值，为时刻极化内阻电压，为时间常数，为电池的开路电压，为时刻的电池荷电状态，为为时刻的电池荷电状态；为时间间隔；为综合性能指标；为库伦效率；步骤5.2.3、利用式18构建电池充电的峰值电流： 18式18中，表示电池允许最大的充电电流的约束值；步骤六：制动力的分配：在再生制动系统中，以制动踏板开度信号、制动强度、电池荷电状态为输入，施加步骤五中设定的电机和电池约束，采用模糊控制对制动系统进行制动力的分配，使得制动力一部分转化为液压制动转矩进行制动，一部分转化为再生制动转矩进行能量回收。

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百度查询： 合肥工业大学 一种电动汽车自适应巡航与再生制动的协同控制方法