并联式混合动力电动汽车多模式能量管理策略与D2P实时仿真

针对并联式混合动力电动汽车的能量控制问题进行了研究,提出了一种多模式能量管理策略.建立了整车模型,以负载力矩、电池荷电状态(SOC)和车速作为控制依据设计了多个工作模式间的切换逻辑,将模式切换状态作为控制变量引入到力矩分配算法中,实现了多工况下对发动机与电机的优化控制.结合US06、UDDS和EUDC等工况进行了Simulink系统仿真,结果表明所提出的能量管理策略较传统功率跟随策略相比可以提高燃油经济性约1.91％,且对于不同的工况具有良好的普遍适用性;基于D2P系统构建了硬件在环仿真平台,采用真实的驾驶员输入设备和控制器进行实时仿真,进一步表明所提出的能量管理策略合理有效且算法具有良好的实时性.     

基于DRL的无人船混合动力系统能量管理策略研究

无人船混合动力系统的能量管理是提高无人船能源供应稳定性和提升无人船续航里程的关键因素。该文针对无人船运行特点,设计一种光柴储混合动力系统,并提出一种基于深度强化学习的无人船混合动力系统能量管理策略。该文首先分析光柴储混合动力无人船的动力系统结构和运行模式,引入深度强化学习理论,将结合深度学习与强化学习的深度Q网络算法应用于混合动力无人船的智能能量管理方法。仿真结果表明混合动力船舶相较柴电动力船舶在成本、节能和环保等方面具有优势,所提出的能量管理策略具备自学习能力,能合理有效地自主应对突发场景,从而有效支撑无人船技术的发展。     

基于自适应能量聚集和动态规划的体视算法

为了得到准确、稠密的视差图,提出了一种利用自适应能量聚集和动态规划的立体匹配算法.该算法首先根据颜色相似性和空间距离计算窗口内所有像素的视差支持权值,并利用自适应能量聚集方法得到视差空间图;然后引入一种加强顺序约束和遮挡约束的动态规划的方法,求得参考图像中所有扫描线上的最优路径并处理遮挡问题;最后使用一些国际标准立体图像进行了实验.结果表明,与传统的动态规划算法相比,本算法可以减少典型的条纹状瑕眦,同时保持目标边缘的清晰,在视差不连续区域和大的无纹理区域均能取得很好的效果.     

基于Stacking融合模型的PHEV复合储能系统实时能量分配策略

为了解决插电式混合动力汽车单一电池低比功率、无法响应暂态功率需求的问题,设计了电池和超级电容并联式复合储能系统。同时针对采用动态规划法优化负载电流分配时缺乏实时性的问题,利用不同驱动工况下动态规划优化的结果构成训练集进行训练,并综合GRU网络以及XGBoost算法,提出了一种Stacking集成学习框架下多模型融合的能量分配策略。仿真结果表明,与仅使用单一电池的储能系统相比,基于Stacking融合模型的实时能量分配系统在UDDS和US06两种循环工况下,电池峰值电流分别降低了48.7%和50.8%,有效削弱了电池的峰值电流,提升了电池的整体性能。     

基于动态逻辑规则的燃料电池汽车能量优化管理策略

针对燃料电池汽车能量管理的经济性优化问题,提出了一种基于动态逻辑规则的多能源动力系统能量优化管理策略.该策略在保证功率平衡控制的基础上,根据负载及系统状态的变化动态调整能量流在不同动力源的分配,使燃料电池尽可能工作在高效率区,从而提高整车经济性.通过离线仿真对所提出的动态逻辑规则参数进行了优化设计.仿真及转鼓试验的结果...     

基于动态运动基元的移动机器人路径规划

针对二维环境下移动机器人路径规划问题,提出一种基于动态运动基元(DMPs)的路径规划方法。该方法首先用手柄来控制机器人,记录机器人的运动轨迹,然后将记录的轨迹作为DMPs算法的学习样本,利用轨迹样本进行训练获得DMPs算法的模型参!,从而实现机器人的路径规划。当运动环境中有障碍物时,在已有学习基础上通过设计耦合因子规划出避障路径,在此基础上,改变机器人运动的目标位置,可以完成对新目标的泛化推广。仿真和实验结果表明,DMPs算法在移动机器人路径规划上具有可行性。     

基于动态运动基元的微小型四旋翼无人机路径规划

针对微小型四旋翼无人机的路径规划问题,引入运动学习框架,提出了一种基于动态运动基元的路径规划方法。该方法通过对给定运动样本的学习提取出运动基元,并将学习结果推广到新的飞行目标,从而泛化出相应的运动轨迹。有障碍物的情况下,在已有学习基础上通过设计耦合因子规划出避障路径,然后将规划的轨迹点集提供给微小型四旋翼无人机完成路径跟踪飞行任务。该路径规划方法的可行性通过微小型四旋翼无人机不同目标点的飞行任务仿真得到了验证。仿真实验还验证了该方法在三维空间进行有效避障的性能。     

静水压状态下深部岩石动态压缩力学行为及能量耗散特征试验研究

以深部岩石为研究对象,利用分离式霍普金森杆(SHPB)试验系统,开展静水压力作用下深部岩石的动力学测试,分析了静水压、冲击气压大小对岩石动态强度、耗散能的影响规律,并在此基础上分析了岩石的破坏特征。通过试验结果发现,岩石动态强度表现出显著的率效应特性,随着冲击气压的增加而增大,呈现出线性正相关关系;岩石动态强度随着静水压力的增加呈非线性增加,采用二项式拟合后发现具有较好的相关性;通过对岩石耗散能分析发现,当岩石所处静水压力相同时,岩石的能量吸收率随着冲击气压的增加而提高;相同冲击气压情况下,岩石的能量吸收率随静水压的增加而减小,表明静水压力对岩石变形具有约束作用;最后,对岩石的表观破坏形态分析发现,低静水压时岩石破坏以剪切裂纹为主,随着静水压的增加,岩石中同时存在剪切裂纹和环向裂纹。该研究成果可为深部岩石工程建设提供动力学基础参数,具有一定的参考意义。     

基于非线性能量阱的桥梁振动能量采集装置的适用性研究

非线性能量阱(nonlinear energy sink, NES)作为一种经典的振动控制技术,近几年在一些研究中被创新性地与振动能量采集技术相结合,取得了一系列的进展。对于桥梁结构健康监测系统而言,传感器的供能问题一直有待改善,探究基于NES的振动能量采集装置在桥梁结构上的适用性,对于桥梁结构振动能量采集的相关应用具有重要的理论意义和实用价值;以铁路简支梁桥为例,进行了针对基于NES的桥梁振动能量采集装置的适用性的讨论：(1)测试与表征了NES装置的力学特性和系统参数;(2)运用车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学理论和有限元法,评估不同初始激励条件下NES装置的动态响应及其能量采集效果。结果表明,安装于桥梁结构上的NES装置具有弱线性刚度和强非线性刚度特性,对初始能量大小较敏感,只有当初始位移达到一定阈值时,NES-桥梁系统中的靶向能量传递(targeted energy transfer, TET)才会被激发。初始能量低于阈值时,TET无法被激发,NES装置能量采集效率不佳。基于数值分析的结果可知,该NES装置能够在合适的桥梁振动激励下发挥出非线性特性的优势,从而获得良好的能量采集效率...     

基于动态规划的泵站水资源优化配置方法

在中国,特别是在干旱、半干旱区,灌区水资源合理分配问题存在较大的不确定性。利用两阶动态规划计算方法,对甘肃地区灌区的灌溉用水量进行最优配置,并对灌溉周期的灌溉用水进行研究。当灌溉设计保证率P为50%、75%、90%时,灌溉设计保证率下,当灌区面积为8120m³、10850m³、13170m³时,单位经济效益为0.8715元/m²、0.9132元/m²、0.9048元/m²。研究结果显示,增加灌溉用水对提高灌溉系统的整体经济效益是不利的,但在水资源紧缺、水价上涨的情况下,采用非充分灌溉更合理。     

Multi-objective component sizing of plug-in hybrid electric vehicle for optimal energy management

This paper presents a methodology for component sizing optimization of a parallel plug-in hybrid electric vehicle by considering it as a multi-objective optimization problem. In this approach, two objective functions are defined to minimize the drivetrain cost, fuel consumption, and exhaust emissions simultaneously. Also, the driving performance requirements are considered as constraints. In addition, fuzzy logic controller including blended control strategy is developed for the PHEV. Finally, by means of multi-objective particle swarm optimization algorithm, the best choices of components are selected for 32 miles of the both TEH-CAR and UDDS driving cycles. Simulation results demonstrate the effectiveness and practicality of the approach, which prepare different optimal component sizes with various drivetrain costs, equivalent fuel consumption, and exhaust emissions.     

Adaptive control of a hybrid power system in electric vehicles

在由双向电源变换器连接动力电池组和超级电容组形成的电动汽车混合电源系统中,实现了双向电源变换器的电源外特性设计,通过实时检测动力电池组的放电电流,实现了超级电容组的充放电状态和电流的自适应控制.建立了电源变换器外特性模型,描述了动力电池组放电电流和超级电容组充放电电流之间的定量关系.在此基础上,设计了双向电源变换器的控制电路.试验结果表明,在城市工况下,混合电源系统中动力电池组的峰值放电电流降低了60%,这有利于提高动力电池组的使用耐久性.     

一种电动汽车谐振式无线供电系统的研究

针对谐振式无线供电系统初级线圈和次级线圈相对位置变化引起接收功率及输出电压变化的现象,以及二极管整流导致次级电路电流畸变和功率因数下降等问题,提出了一种基于PWM整流的电动汽车谐振式无线供电系统,即采用电压外环及电流内环的双环控制方法,以保证供电系统的单位功率因数及直流电压的恒定输出,并且利用ANSYS和MATLAB/Simulink仿真软件,分别研究电动汽车停车充电位置偏差对互感的影响及基于PWM整流的谐振式无线供电系统的性能,仿真结果验证了方案设计的有效性.     

并联混合动力汽车复合电源控制策略的研究

通过对复合电源在混合动力汽车(HEV)中应用的研究,设计了针对某款并联式混合动力汽车的复合电源结构,并对其效率特性进行了分析,提出了复合电源的功率分配控制策略以及电池给超级电容充电策略,基于MATALAB/Simulink,建立了复合能量存储系统模型,并嵌入ADVISOR软件中,在城市道路循环UDDS工况下进行了仿真研究。仿真结果表明,通过采用该复合电源控制策略,可以充分发挥超级电容和蓄电池各自的优点,改善整车储能系统的存储效率,提高制动能量的回收效率。     

混合动力汽车发展综述

混合动力汽车是当前各国汽车产业的一个重要研究发展方向,我国混合动力汽车发展总体上还处于起步阶段。首先,简要介绍混合动力汽车发展背景,综述国内外混合动力汽车具有代表性的产品,并分析国内外技术发展情况,指出混合动力汽车目前主要面临的电池系统管理、动力分配等问题,最后对我国混合动力汽车发展方向提出相应建议。     

混合动力汽车发展综述

混合动力汽车是当前各国汽车产业的一个重要研究发展方向,我国混合动力汽车发展总体上还处于起步阶段。首先,简要介绍混合动力汽车发展背景,综述国内外混合动力汽车具有代表性的产品,并分析国内外技术发展情况,指出混合动力汽车目前主要面临的电池系统管理、动力分配等问题,最后对我国混合动力汽车发展方向提出相应建议。     

基于改进Thevenin模型的混合动力镍氢电池SOC估算研究

基于混合动力汽车用NiMH电池实验数据,对Thevenin电池等效电路模型进行了改进,分充放电两个不同的方向来辨识模型参数,在Matlab/Simulink中建立电池模型,并基于此模型,研究了卡尔曼滤波法在估算电池荷电状态(SOC)中的应用.仿真结果与电池实验数据的对比表明,改进后的模型能更真实地模拟电池特性,所研究的方法能有效解决SOC 初值估算不准和累积误差的问题.     

Design optimization and optimal control for hybrid vehicles

In the context of growing environmental concerns, hybrid-electric vehicles appear to be one of the most promising technologies for reducing fuel consumption and pollutant emissions. This paper presents a parametric study focused on variations of the size of the powertrain components, and optimization of the power split between the engine and electric motor with respect to fuel consumption. To take into account the ability of the engine to be turned off, and the energy consumed to start the engine, we consider a second state to represent the engine: this state permits to obtain a more realistic engine model than it is usually done. Results are obtained for a prescribed vehicle cycle thanks to a dynamic programming algorithm based on a reduced model, and furnish the optimal power repartition at each time step regarding fuel consumption under constraints on the battery state of charge, and may then be used to determine the best components of a given powertrain. To control the energy sources in real driving conditions, when the future is unknown, a real-time control strategy is used: the Equivalent Consumption Minimization Strategy (ECMS). In this strategy, the battery is being considered as an auxiliary reversible fuel reservoir, using a scaling parameter which can be deduced from dynamic programming results. Offline optimization results and ECMS are compared for a realistic hybrid vehicle application.     

混合动力汽车能量回收制动控制策略研究

为了满足混合动力电动汽车(HEV)制动安全性的要求并使其有效地进行能量回收,在分析比较了不同能量回收制动控制策略的基础上,针对EQ7200HEV-C并联型混合动力汽车的制动系统设计开发了一种全新的综合制动控制策略.该控制策略采用逻辑门限控制逻辑对传统的液压制动力矩进行动态调整,采用模糊控制逻辑对电机施加的能量回收制动力矩进行动态调整,两者的有效结合确保了制动安全下的能量有效回收.仿真及试验结果验证了该控制策略的有效性和稳定性.