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基于ECMS混合动力汽车能量管理的策略研究
1
作者 乔天佑 王铁 +1 位作者 陈东东 侯振宁 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期192-197,202,共7页
以某款单轴并联式混合动力轻型卡车为目标车型,在保持动力性的前提下,构建了一种基于等效油耗最小策略的控制策略。基于AVL CRUSIE搭建整车模型,Matlab/Simulink搭建能量管理策略,为了提高整车燃油经济性,在逻辑门限控制策略的基础上,制... 以某款单轴并联式混合动力轻型卡车为目标车型,在保持动力性的前提下,构建了一种基于等效油耗最小策略的控制策略。基于AVL CRUSIE搭建整车模型,Matlab/Simulink搭建能量管理策略,为了提高整车燃油经济性,在逻辑门限控制策略的基础上,制定ECMS(Equivalent Consumption Minimum Strategy),在新欧洲城市工况(NEDC)下通过台架试验验证模型与策略的可信性。结果表明:该等效油耗最小策略在满足动力性的前提下,与逻辑门限相比,百公里油耗量显著下降,燃油经济性提高了3.84%,(State of Charge)稳定性控制效果更好。 展开更多
关键词 单轴并联式混合动力 能量管理 等效油耗最小策略 仿真 试验
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基于庞特里亚金极小值原理的柴电混合动力船舶能量管理策略 被引量：3
2
作者 郭晓东 袁裕鹏 童亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2176-2184,共9页
提升混合动力船舶的能源利用率,制定合适的能量管理策略以实现功率合理分配、减小船舶燃油消耗、节约成本,是混合动力船舶的亟需解决的关键技术问题。本文基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的动力系统仿真模型,研究不同功... 提升混合动力船舶的能源利用率,制定合适的能量管理策略以实现功率合理分配、减小船舶燃油消耗、节约成本,是混合动力船舶的亟需解决的关键技术问题。本文基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的动力系统仿真模型,研究不同功率需求下对柴油发电机和超级电容的控制要求。考虑动力源特性和船舶功率需求,本文提出了一种基于庞特里亚金极小值的能量管理策略对目标船舶进行合理的功率分配。仿真结果表明:基于庞特里亚金极小值原理的能量管理策略能够优化船舶柴油机组原动机的工作状态,使其在比油耗较低的点工作。在该策略的控制下,航行工况内的柴油发电机组原动机平均比油耗为207.2 g/(kW·h),总燃油消耗量为204.1 kg。本文方法不仅对船舶减小燃油消耗具有积极的作用,同时对提高船舶运行经济性具有重要意义。 展开更多
关键词 混合动力船舶 柴电混合 能量管理 控制策略 船舶动力系统 逻辑门限值 庞特里亚金极小值原理 优化控制 燃油消耗
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月面远程运输飞行轨迹优化设计 被引量：2
3
作者 朱小龙 马剑 +1 位作者 刘强 高扬 《载人航天》 CSCD 2015年第1期75-82,共8页
针对月球表面不同区域之间的载人或载货运输问题,设计了一种基于上升-巡航-下降模式的燃料最省飞行轨迹。首先通过求解不同飞行时间的Lambert问题确定了最佳飞行时间,并获得了对应的双脉冲解,然后利用有限推力替代两次速度脉冲,建立了... 针对月球表面不同区域之间的载人或载货运输问题,设计了一种基于上升-巡航-下降模式的燃料最省飞行轨迹。首先通过求解不同飞行时间的Lambert问题确定了最佳飞行时间,并获得了对应的双脉冲解,然后利用有限推力替代两次速度脉冲,建立了非线性规划问题,求解得到了有限推力燃料最省飞行轨迹。优化设计过程中主要研究了两个主要难点:bang-bang控制与飞行高度约束。这两个问题通过推力加速度与飞行时间的数值延拓得以解决,同时揭示了月面飞行的基本原理。最后给出了3种不同应用场景的仿真算例,仿真结果表明,当飞行时间为小时量级时,上升-巡航-下降飞行模式下的优化解即为燃料最优解,如果飞行距离较远,则还需要适当增加飞行时间从而满足飞行高度约束。 展开更多
关键词 月面飞行 轨迹优化 燃料最省 Lambert问题 BANG-BANG控制 数值延拓
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基于遗传算法解决飞机最优爬升问题研究 被引量：2
4
作者 王宏志 王正平 朱铁夫 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S5期624-625,共2页
使用遗传算法解决最优控制问题不需要对优化问题性质做深入的数学分析,在搜索最优解过程中,只需要由目标函数值转换得来的适应值信息,具有很好的适应性和广泛的应用前景。文中使用遗传算法进行优化计算,研究了飞机在非定常飞行状态下,... 使用遗传算法解决最优控制问题不需要对优化问题性质做深入的数学分析,在搜索最优解过程中,只需要由目标函数值转换得来的适应值信息,具有很好的适应性和广泛的应用前景。文中使用遗传算法进行优化计算,研究了飞机在非定常飞行状态下,以推力和迎角为控制变量的飞机最省油爬升问题。 展开更多
关键词 遗传算法 最省油爬升 最优控制
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微纳卫星共面伴飞相对运动椭圆短半轴最省燃料控制 被引量：2
5
作者 周美江 吴会英 齐金玲 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期22-32,共11页
针对伴随微纳卫星资源受限、轨控需要尽可能节省燃料的现实问题,基于希尔(Hill)方程,研究推导了共面编队伴飞卫星的轨控时机和轨控方向对相对运动椭圆短半轴控制效率的影响。理论推导和仿真均表明:当控制量大小|△V|与相对运动椭圆短半... 针对伴随微纳卫星资源受限、轨控需要尽可能节省燃料的现实问题,基于希尔(Hill)方程,研究推导了共面编队伴飞卫星的轨控时机和轨控方向对相对运动椭圆短半轴控制效率的影响。理论推导和仿真均表明:当控制量大小|△V|与相对运动椭圆短半轴b满足|△V|≤nb/2关系时(n为参考星平均轨道角速度),在相对运动椭圆上下点进行横向或反横向控制,最大效率地将相对运动椭圆短半轴改变了|△b|=2|△V|/n。其中,在上点反横向或下点横向进行控制,可以最大效率地增大椭圆短半轴;在上点横向或下点反横向进行控制,可以最大效率地减小椭圆短半轴。 展开更多
关键词 共面伴飞 希尔方程 椭圆短半轴 最省燃料控制 控制时机 控制方向 微纳卫星
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基于庞特里亚金极小值原理的混合动力拖拉机节能控制 被引量：8
6
作者 张俊江 冯港辉 +3 位作者 徐立友 王伟 闫祥海 刘孟楠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期396-406,共11页
以某并联式柴电混合动力拖拉机为研究对象,分析其拓扑结构特点及工作特性,构建拖拉机旋耕、犁耕耦合动力学模型,以整机等效燃油消耗量最小为目标,电机功率和柴油机功率为控制变量、电池荷电状态为状态变量,建立基于庞特里亚金极小值原... 以某并联式柴电混合动力拖拉机为研究对象,分析其拓扑结构特点及工作特性,构建拖拉机旋耕、犁耕耦合动力学模型,以整机等效燃油消耗量最小为目标,电机功率和柴油机功率为控制变量、电池荷电状态为状态变量,建立基于庞特里亚金极小值原理的节能控制策略,基于Matlab仿真平台对该节能控制策略进行仿真试验。结果表明:与基于最佳经济性曲线的节能控制策略相比,所制定的基于庞特里亚金极小值原理节能控制策略能够合理控制柴油机和电机的运行状态,使柴油机、电机工作在高效率区,有效降低了拖拉机田间作业时的等效燃油消耗量。旋耕工况下,等效燃油消耗量降低10.44%;犁耕工况下,等效燃油消耗量降低11.20%。 展开更多
关键词 混合动力拖拉机 庞特里亚金极小值原理 节能控制 等效油耗
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基于遗传算法-序列二次规划的涡扇发动机最低油耗性能寻优控制 被引量：9
7
作者 李勇 韩非非 +1 位作者 张昕喆 彭凯 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1638-1648,共11页
航空发动机性能寻优控制可充分挖掘发动机潜力,大幅提升发动机性能。燃油消耗率是发动机的一项重要技术指标,对燃油消耗率进行优化,其经济意义及作战效能十分明显。针对飞机巡航状态下发动机节油特性进行研究,在保证航空发动机推力不变... 航空发动机性能寻优控制可充分挖掘发动机潜力,大幅提升发动机性能。燃油消耗率是发动机的一项重要技术指标,对燃油消耗率进行优化,其经济意义及作战效能十分明显。针对飞机巡航状态下发动机节油特性进行研究,在保证航空发动机推力不变及安全工作(如保证发动机不超温、不超转、不喘振等)的前提下,使燃油消耗率最小。以所建立的双转子混合排气加力式涡扇发动机非线性数学模型为研究对象,提出了一种基于遗传算法-序列二次规划(GA-SQP)混合优化算法,该优化算法充分发挥了遗传算法和序列二次规划算法的优势,同时在一定程度上克服了两者的缺点,利用Matlab对该优化算法进行了仿真分析。在随机选取的10个飞行状态点对航空发动机最低油耗模式性能寻优控制进行研究后发现:基于GA-SQP混合算法的优化控制可平均降低油耗3.61%(采用基于遗传算法的优化控制则为3.68%),基于GA-SQP混合算法的优化控制的平均耗时为基于遗传算法的优化控制的23.4%。仿真结果表明,基于GA-SQP混合算法的优化控制无需人为设置初始解,不仅能达到与基于遗传算法的优化控制基本相同的优化控制效果,同时还可大幅降低计算量,提高了计算效率。 展开更多
关键词 涡扇发动机 非线性数学模型 性能寻优控制 混合算法 最低油耗模式
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最少燃料消耗的固定推力共面轨道变轨研究 被引量：14
8
作者 王小军 吴德隆 余梦伦 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期9-15,共7页
本文研究了推力固定条件下，从国轨道（或椭园轨道）进入共面圆轨道（或椭园轨道）一次入轨最节省燃料的推力方向控制策略。这类问题都可归结为两点边值问题，对自由初值的选取作了讨论，并采用打靶法迭代求解。计算了从停泊轨道到同步... 本文研究了推力固定条件下，从国轨道（或椭园轨道）进入共面圆轨道（或椭园轨道）一次入轨最节省燃料的推力方向控制策略。这类问题都可归结为两点边值问题，对自由初值的选取作了讨论，并采用打靶法迭代求解。计算了从停泊轨道到同步转移轨道以及两个近地回轨道之间的最优转移，获得满意的结果。 展开更多
关键词 轨道转移 最小燃料消耗 最优控制 航天器轨道
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基于遗传算法优化的汽车转矩系统节能协调控制研究
9
作者 郑世界 徐延海 辛乐 《中国工程机械学报》 北大核心 2023年第2期128-133,共6页
为了提高混合动力汽车的节能效果,在等效燃油消耗最小策略(ECMS)的基础上引入遗传算法(GA),设计了一种基于遗传算法优化电机转矩系统节能协调控制方法。以整车冲击度作为价值指标设置目标函数,通过GA获得最佳转矩优化参数,以优化模式运... 为了提高混合动力汽车的节能效果,在等效燃油消耗最小策略(ECMS)的基础上引入遗传算法(GA),设计了一种基于遗传算法优化电机转矩系统节能协调控制方法。以整车冲击度作为价值指标设置目标函数,通过GA获得最佳转矩优化参数,以优化模式运行阶段的电机转矩,减小冲击影响。研究结果表明:优化后电机转矩达到了稳定低值,实现了系统误差补偿的显著提升。对新欧洲驾驶循环(NEDC)和全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况进行优化,可以对冲击度起到良好抑制作用,冲击度均下降幅度近44%。遗传算法优化等效燃油消耗最小策略(GA-ECMS)协调控制方案可以获得更优模式切换品质,也可以实现混合动力系统运行模式经济性的大幅提升。经实例验证,GA优化使电机保持更稳定转矩输出状态,对整车冲击度起到明显抑制效果,有效地协调控制汽车转矩系统,满足节能要求。 展开更多
关键词 电机转矩 遗传算法(GA) 等效燃油消耗最小策略(ECMS) 协调控制 节能
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基于改进ECMS的混合动力拖拉机OS-ECVT构型的节能控制策略研究
10
作者 张凯 王琳 +4 位作者 邓晓亭 鲁杨 张渤衢 杨萌 鲁植雄 《南京农业大学学报》 2025年第5期1223-1232,共10页
[目的]本文旨在突破大马力混联式混合动力拖拉机的节能控制策略,提升大马力混联式混合动力拖拉机的燃油经济性。[方法]以大马力混联式混合动力拖拉机的行星齿轮式输出分流电动无级变速式(OS-ECVT)构型为研究对象,完成OS-ECVT动力学模型... [目的]本文旨在突破大马力混联式混合动力拖拉机的节能控制策略,提升大马力混联式混合动力拖拉机的燃油经济性。[方法]以大马力混联式混合动力拖拉机的行星齿轮式输出分流电动无级变速式(OS-ECVT)构型为研究对象,完成OS-ECVT动力学模型的搭建。基于庞特里亚金极小值原理(PMP)的改进策略提出基于改进的等效燃油消耗最小策略(ECMS)的节能控制策略,在犁耕作业工况下进行节能控制仿真,并与基于最佳经济性的节能控制策略(OOL)进行对比分析。[结果]基于改进的ECMS节能控制策略发动机99.5%的工作点位于小于等于194 g·kW^(-1)·h^(-1)区间,而基于OOL的节能控制策略仅有7.12%的工作点位于该区间,且基于改进的ECMS节能控制策略发动机输出功率更加合理,有效提升了发动机的经济性。基于改进的ECMS节能控制策略MG2(调速电机)92.5%的工作点位于大于0.9的效率区间内工作,而基于OOL的节能控制策略仅有0.37%位于该区间,基于改进的ECMS节能控制策略的无级变速性能与功率分流性能更加高效。较基于OOL策略,基于改进ECMS的节能控制策略的MG1(主发电机)转矩调节功能更加优异,SOC(电池荷电状态)变化更加经济。基于改进的ECMS节能控制策略较基于OOL策略减少9.23%等效燃油消耗量,有效提升了整机的燃油经济性。[结论]该研究可为大马力混联式混合动力拖拉机节能控制策略开发提供参考。 展开更多
关键词 混合动力拖拉机 庞特里亚金极小值原理 无级变速 输出分流 等效燃油消耗最小 节能控制
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