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摘要
现有针对汽车加速控制的研究主要集中在如何平衡加速时间和燃油经济性从而优化车速曲线。传统汽车的最优燃油消耗问题可通过庞特里亚金的极大值原理和动态规划算法来求解。关于纯电动汽车的最小能量损耗加速控制还未见报道。因此,采用磁场定向控制方法控制永磁同步电机,基于此种控制方法建立电动汽车的电驱动系统(包括永磁同步电机、逆变器和电池)效率模型来代替效率MAP图。提出采用解析方法来分析电动汽车能量最优加速控制,从而得到加速过程中最优的转矩转速曲线。考虑到加速时间,通过增加惩罚函数实现更快的车速曲线跟随。能量最优的加速控制也可通过动态规划方法来求解,特别是求解具有精确时间限制的能量最优加速问题,但是此种算法需要消耗大量的计算时间。采用针对一辆四轮轮毂电机驱动的电动汽车进行仿真和试验研究。仿真和试验结果显示,在加速过程中,通过解析方法和动态规划方法求出的转矩转速曲线所需的电池能量差别很小,但都远小于常加速踏板加速时所需电池能量。提出一种可以最小化电动汽车加速过程中的能量损耗的算法。其中解析算法既简单又可用于实时控制。
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单位清华大学; 汽车安全与节能国家重点实验室
