时滞条件下商用车队分布式MPC多目标优化控制

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作者 杨瑞新 蔡英凤 +2 位作者 廉玉波 陈龙 孙晓强 《汽车工程》 北大核心 2025年第3期418-429,共12页

商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,... 商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,实现兼顾车辆跟随性、经济性和舒适性等特性需求的多目标控制;并通过设计针对时延预测模型的时延缓冲器和补偿器,有效解决了非理想通信条件下跟车距离误差过大的问题。通过Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制算法能够实现异质商用车队列的多目标优化控制,与传统模型预测控制(MPC)相比,大幅减小跟车距离误差、能耗和加加速度,有效改善队列的跟随性、经济性和舒适性,显著降低时间延迟的不利影响。 展开更多

关键词 异质商用车队列 分布式模型预测控制 多目标优化 通信延迟

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基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制

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作者 党超亮 蒋泽豪 +3 位作者 王艺华 同向前 刘丁 宋卫章 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期272-281,共10页

针对应用于Vienna整流器的有限集模型预测控制(FCS-MPC)存在并网电流纹波大、计算资源占用度高等问题,提出一种基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制策略(ET-MPC)。首先,通过构建系统状态和动态事件触发条件之间的解析表达方程,揭示... 针对应用于Vienna整流器的有限集模型预测控制(FCS-MPC)存在并网电流纹波大、计算资源占用度高等问题,提出一种基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制策略(ET-MPC)。首先,通过构建系统状态和动态事件触发条件之间的解析表达方程,揭示误差阈值对触发条件和静态性能的影响机理;其次,利用系统状态实时反馈设置跟踪电流误差阈值的事件触发条件以减少系统计算复杂度并改善网侧电流质量;最后,从静态、暂态和改变动态系数等多个维度进行仿真和实验的对比分析,结果表明,所提方法能有效改善并网电流质量,同时降低计算资源负担与开关损耗,具有良好的稳态和动态性能。 展开更多

关键词 VIENNA整流器 模型预测控制 事件触发 开关损耗 多目标优化 直流电力传输

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虑及参数失配的Vienna整流器多目标快速排序模型预测控制

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作者 罗韦华 张宇超 +1 位作者 姜佳彦 刘云龙 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期209-217,共9页

针对Vienna整流器采用传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)时存在的权重系数整定困难,以及模型参数失配引起的系统鲁棒性较差的问题,提出虑及参数失配的多目标快速排序模型预测控制策略。首先,对不同权重项排序结果进行求和,将最小排序和... 针对Vienna整流器采用传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)时存在的权重系数整定困难,以及模型参数失配引起的系统鲁棒性较差的问题,提出虑及参数失配的多目标快速排序模型预测控制策略。首先,对不同权重项排序结果进行求和,将最小排序和对应的开关状态应用于下一控制周期,提出多目标快速排序模型预测控制(MOFR-MPC),有效消除传统FCS-MPC中的权重系数;其次,分析电感参数失配对控制器的影响,基于电流预测值与电流实际值构建电感观测器,提出虑及参数失配的模型预测控制(CPM-MPC),改善模型参数失配时的并网电流质量;最后,仿真和实验结果表明,相较于传统FCS-MPC,CPMMPC不仅无需设计权重系数,且在模型参数失配时具有更优的稳态和动态性能。 展开更多

关键词 多目标优化 模型预测控制 鲁棒性 VIENNA整流器 参数失配

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机器学习驱动锅炉燃烧优化技术的现状与展望 被引量：2

4

作者 姚顺春 李龙千 +1 位作者 卢志民 李峥辉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期228-243,共16页

伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总... 伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总结了特征筛选与建模算法的研究现状,提出了传统统计学方法与线性降维方法的科学解释性较差且不能很好地辨识高维数据,结合深度学习算法的特征筛选方法在处理复杂的火电机组数据时优势更明显;对比了多种神经网络在NO_(x)排放浓度建模中的优缺点,其中长短期记忆神经网络与卷积神经网络在处理时序数据时效果更好、集成模型通过组合不同学习器的优势可提高整个模型的泛化能力和鲁棒性。在预测模型的应用方面,通过对SCR脱硝系统建立预测模型可以方便运行人员模拟并修正可调参数,同时作为软测量手段监测燃烧系统运行状态;引入NO_(x)排放浓度预测模型的前馈控制和模型预测控制等先进控制手段可有效改善火电机组传统PID控制效果较差的问题;在多目标优化中NO_(x)脱除效率通常与锅炉效率或脱硝成本共同作为优化目标,以期实现经济效益与社会效益的和谐统一。 展开更多

关键词 机器学习 NO_(x)排放 深度调峰 预测模型 多目标优化控制

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智能汽车轨迹跟踪多目标显式模型预测控制 被引量：3

5

作者 赵树恩 王盛 冷姚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期784-794,815,共12页

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的... 针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的多目标函数及约束。然后,针对传统MPC控制实时性低的问题,设计基于EMPC的多目标优化轨迹跟踪控制器,通过引入多参数二次规划(MPQP)理论,将反复在线优化求解过程转化为等价的分段仿射系统(PPWA),离线计算得到最优显式控制律以供实时控制调用,减少在线运算时间。最后,基于CarSim/Simlink联合仿真方法,将所设计控制器的轨迹跟踪多目标优化效果与MPC控制效果进行对比验证。研究结果表明,所提出的轨迹跟踪策略在保证良好的跟踪精度前提下,横向稳定性、舒适性方面的表现更优于MPC控制器,且算法在线运行速度提高56.63%。 展开更多

关键词 汽车工程 轨迹跟踪 多目标优化 智能车辆 显式模型预测控制

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考虑动态多目标需求的车辆横摆稳定性自适应控制策略

6

作者 吴坚 王瀚林 +2 位作者 朱冰 赵健 陈志成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2329-2338,共10页

针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态... 针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态稳定域边界;随后,对车辆行驶时的稳定性风险进行量化表征,引入动态多目标映射函数调整基于模型预测理论设计的稳定性控制策略内置参数,匹配车辆侧向稳定性、横摆操纵性和执行器能耗等动态多目标需求。最后,通过仿真试验,论证了设计的控制策略能够在多种工况下帮助车辆获得比传统方法更安全、优质的稳定性控制效果。 展开更多

关键词 车辆工程 稳定性自适应控制 多目标需求 动态稳定域 模型预测控制

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基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制

7

作者 陈立锋 石添文 +1 位作者 黄良沛 刘文雯 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期175-180,共6页

针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设... 针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。 展开更多

关键词 物伞系统 自适应模型预测控制 卡尔曼滤波器 速度跟踪控制 PID

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灵活性驱动下的热电联产机组多目标协同控制策略

8

作者 王玮 王子欣 +3 位作者 孔德安 杨健 韩宏志 钱白云 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1907-1915,共9页

灵活性提升会显著影响热电联产机组的热舒适性及运行经济性等性能,为实现机组大范围快速变负荷过程中的综合性能优化,提出了一种基于预测控制的机组多目标协同控制策略。首先,建立了一套考虑灵活性、热舒适性、经济性及平稳性的机组多... 灵活性提升会显著影响热电联产机组的热舒适性及运行经济性等性能,为实现机组大范围快速变负荷过程中的综合性能优化,提出了一种基于预测控制的机组多目标协同控制策略。首先,建立了一套考虑灵活性、热舒适性、经济性及平稳性的机组多目标评价指标体系,为实现多目标协同,设计了一种基于预测控制的机组电热协调控制策略,在滚动优化中引入煤耗指标实现经济优化,并给出了多目标控制律的求解方法;然后,以多目标评价指标作为粒子群优化的目标函数,基于仿真模型离线寻优,获得了控制策略中的最佳参数设定,实现了机组综合性能的优化;最后,以某300 MW机组为例进行了仿真测试。结果表明:该策略可提升热电联产机组的运行灵活性,并在较大程度上保证机组的热舒适性和运行经济性,为热电联产机组的多目标优化控制提供了依据。 展开更多

关键词 热电联产机组 灵活性 多目标优化 模型预测控制 粒子群算法

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计及碳交易与经济性的工业园区能源系统优化运行方法研究

9

作者 张蓉 马添翼 +1 位作者 高振清 李婷 《北京印刷学院学报》 2024年第3期22-27,共6页

为助力工业园区解决能源系统规划问题,本文提出了一种兼顾低碳性与经济性的工业园区能源系统优化规划模型,以工业园区供能需求为依据,构建了电能、热能及天然气构成的供能系统架构,并构建了考虑能源输送损耗的完善能源系统模型。在此基... 为助力工业园区解决能源系统规划问题,本文提出了一种兼顾低碳性与经济性的工业园区能源系统优化规划模型,以工业园区供能需求为依据,构建了电能、热能及天然气构成的供能系统架构,并构建了考虑能源输送损耗的完善能源系统模型。在此基础上,结合园区的多样性发展需求,设计了兼顾经济性与节能性的能源系统优化规划目标。结合不同的能源规划场景需求,采用仿真软件对本文提出的工业园区能源优化规划模型进行验证,算例表明,所建立的模型具有多目标适应性,可满足园区对经济性、节能性等多方向设计目标的综合需求。 展开更多

关键词 工业园区 多目标优化 能源利用效率 模型预测控制

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车辆多目标自适应巡航控制算法 被引量：18

10

作者 张亮修 吴光强 郭晓晓 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期136-143,共8页

为了综合协调车辆跟车时的追踪性能、燃油经济性能、驾乘人员舒适性能和跟车安全性能,研究了多目标自适应巡航控制(ACC)算法,建立了包含车辆模型和车间关系的ACC系统集成式纵向运动学模型,设计了描述追踪误差、燃油消耗量和驾驶员跟车... 为了综合协调车辆跟车时的追踪性能、燃油经济性能、驾乘人员舒适性能和跟车安全性能,研究了多目标自适应巡航控制(ACC)算法,建立了包含车辆模型和车间关系的ACC系统集成式纵向运动学模型,设计了描述追踪误差、燃油消耗量和驾驶员跟车行为误差的目标函数,以及保证动态跟车、期望驾乘感受和跟车安全的约束条件,基于模型预测控制理论将多目标ACC系统控制算法转化为带有多个约束的在线二次规划问题。采用反馈校正机制改善了算法设计时存在的建模失配和外部干扰等低鲁棒性问题,引入向量松弛因子解决了优化求解过程中硬约束导致的控制算法非可行解问题。仿真结果表明,相比线性二次型调节器的ACC算法,所提控制算法在前车循环工况中100km油耗降低9.3%,追踪误差指标降低21.7%,从而实现了良好的车辆追踪,同时满足驾驶员期望的跟车特性要求。 展开更多

关键词 自适应巡航控制 多目标 模型预测控制 反馈校正 向量松弛因子

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基于并线行为识别的自适应巡航控制方法 被引量：8

11

作者 蔡英凤 吕志军 +4 位作者 孙晓强 王海 刘擎超 陈龙 袁朝春 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1077-1087,1095,共12页

本文中针对自适应巡航控制系统受旁车并线影响产生的制动干预时机不确定性问题,提出了一种采用旁道车辆并线行为进行优化的自适应巡航控制策略,以获得制动干预的最佳时机。首先,建立了以历史行驶数据和周围环境为输入、基于长短时记忆... 本文中针对自适应巡航控制系统受旁车并线影响产生的制动干预时机不确定性问题,提出了一种采用旁道车辆并线行为进行优化的自适应巡航控制策略,以获得制动干预的最佳时机。首先,建立了以历史行驶数据和周围环境为输入、基于长短时记忆网络的驾驶行为识别模型,实现对旁道车辆驾驶行为类别的有效识别。当识别出并线行为后,根据并线车辆运动状态对自适应巡航系统进行加速度控制,建立系统的预测控制模型,确定跟随性、舒适性和油耗这3项性能指标与约束条件,并引入理想点法对期望加速度进行求解,有效避免了人为选择权重因素的干扰。然后,将最优控制序列的第一个元素作用于系统,再重新评估系统状态信息以实现滚动优化。最后,建立MATLAB/Simulink仿真模型,进行定速巡航、跟车行驶和并线工况的对比仿真,并通过实车试验进行验证。结果表明:所提算法能更快响应旁车并线时跟车目标的变化,有效降低速度波动,避免了绝大部分的车辆紧急制动,同时,考虑并线驾驶特性的控制模型能有效提高乘车舒适性,降低安全风险。 展开更多

关键词 自适应巡航控制 模型预测控制 行为识别 多目标优化

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汽车自适应巡航跟车多目标鲁棒控制算法设计 被引量：19

12

作者 吴光强 郭晓晓 张亮修 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期80-86,共7页

为满足自适应巡航系统跟车模式下的舒适性需求并且兼顾车辆安全性,基于模型预测控制原理提出一种多目标鲁棒跟车控制算法.建立考虑前车加速度干扰的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,该模型可全面反映系统的动态演化规律,提高模型的精... 为满足自适应巡航系统跟车模式下的舒适性需求并且兼顾车辆安全性,基于模型预测控制原理提出一种多目标鲁棒跟车控制算法.建立考虑前车加速度干扰的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,该模型可全面反映系统的动态演化规律,提高模型的精度和可靠性;针对自适应巡航系统需求进行目标分析,设计一种考虑舒适性和安全性的多目标模型预测控制算法;针对模型预测控制算法鲁棒性较差的问题,引入修正项反馈,提高控制系统鲁棒性,采用向量约束管理法解决模型预测控制算法硬约束造成的控制系统无优化解问题.仿真结果表明:该算法使跟车时车辆加速度及冲击度保持在舒适性范围,同时车间距始终大于最小安全距离,兼顾了舒适性和安全性要求,实现了自适应巡航控制系统跟车目的. 展开更多

关键词 半自动驾驶汽车 自适应巡航控制 车间纵向运动学模型 多目标模型预测控制 向量约束管理法

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基于有限控制集模型预测的逆变器控制算法 被引量：5

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作者 杨苹 袁昊哲 +1 位作者 许志荣 李继侠 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第4期504-509,共6页

有限控制集模型预测控制是一种变流器优化控制算法,具有动态响应快、无须解耦运算和安装PWM调制器等优点,被广泛应用于光伏并网逆变器。该算法在一个控制周期内须对逆变器多个开关状态的电流、电压预测值和优化目标函数进行计算,导致处... 有限控制集模型预测控制是一种变流器优化控制算法,具有动态响应快、无须解耦运算和安装PWM调制器等优点,被广泛应用于光伏并网逆变器。该算法在一个控制周期内须对逆变器多个开关状态的电流、电压预测值和优化目标函数进行计算,导致处理时间较长。文章提出一种简化的基于有限控制集模型预测的光伏逆变器控制算法,将优化目标函数的电流矢量等效替换为电压矢量。由于目标函数电压矢量的测量和计算比电流矢量更方便,该简化的控制算法可有效提高系统的响应速度。仿真及实验结果表明,该简化的控制算法能有效改善光伏逆变器的动态性能。 展开更多

关键词 有限控制集 模型预测控制 优化目标函数 光伏逆变器

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T型三电平逆变器模型预测多目标优化控制方法 被引量：9

14

作者 朱虹 张兴 +1 位作者 李明 刘晓玺 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期90-96,共7页

该文建立T型三电平逆变器的主电路数学模型,研究一种T型三电平逆变器模型预测多目标优化控制方法,主要包含输出电压控制和中点电位平衡的控制:首先对负载电压电流进行采样,用采样值计算出输出电压预测值,得到使预测电压与参考电压之间... 该文建立T型三电平逆变器的主电路数学模型,研究一种T型三电平逆变器模型预测多目标优化控制方法,主要包含输出电压控制和中点电位平衡的控制:首先对负载电压电流进行采样,用采样值计算出输出电压预测值,得到使预测电压与参考电压之间的误差最小的开关状态,同时测量直流母线中点电流,得到中点电位的偏差值,根据此开关状态下对应的直流侧电容充放电情况,优化选择使中点电位偏差值减小的开关状态,在下一个采样周期作用于逆变器,从而实现输出电压控制和中点电位平衡控制。最后通过Matlab/Simulink仿真和实验进行验证,仿真和实验结果表明,该方法可很好地实现输出电压控制和中点电位平衡控制,且具有原理简单、易于数字化实现的特点。 展开更多

关键词 T型三电平 多目标优化 模型预测 电压控制 中点电位平衡

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全速域自适应巡航控制方法研究 被引量：5

15

作者 胡远志 丁晓木 +1 位作者 刘西 李浩 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第3期357-365,共9页

为了提高自适应巡航系统的实用性,在满足《BS ISO-15622》的基本要求下,设计了满足0~120 km/h的全速域自适应巡航控制(FSRA)方法。基于已有的跟车车间距策略,将前车加速度作为参考因素,设计了一种符合驾驶员特性的跟车策略。以跟车效率... 为了提高自适应巡航系统的实用性,在满足《BS ISO-15622》的基本要求下,设计了满足0~120 km/h的全速域自适应巡航控制(FSRA)方法。基于已有的跟车车间距策略,将前车加速度作为参考因素,设计了一种符合驾驶员特性的跟车策略。以跟车效率、行车安全性、舒适性、经济性等作为控制目标,利用模型预测控制(MPC)的方法设计满足多目标优化的控制器,并在SCANeR、Matlab/Simulink、veDYNA以及NI实时系统的环境下搭建测试平台上对控制方法进行测试和验证。结果表明:在全速域区间内,该控制方法能较好地完成车辆控制。 展开更多

关键词 全速域自适应巡航控制(FSRA) 多目标 模型预测控制(MPC) 实时系统平台测试

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分层多目标非线性预测控制 被引量：1

16

作者 郑涛 吴刚 刘光宏 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期440-443,共4页

为避免加权系数方法和字典序方法各自在多目标动态优化中的缺点,提出了基于分层思想的多目标非线性预测控制器框架结构,并以改进的遗传算法实现了该控制器。为降低在线非线性多目标优化的计算量,控制器采用了阶梯式控制策略。以双容水... 为避免加权系数方法和字典序方法各自在多目标动态优化中的缺点,提出了基于分层思想的多目标非线性预测控制器框架结构,并以改进的遗传算法实现了该控制器。为降低在线非线性多目标优化的计算量,控制器采用了阶梯式控制策略。以双容水箱为对象的仿真控制实验,结果验证了该控制器在多目标非线性控制中的性能。 展开更多

关键词 非线性预测控制 分层 多目标 阶梯式控制策略 遗传算法

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有限集模型预测控制在VIENNA整流器中的应用 被引量：4

17

作者 杜贵平 杜发达 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期9-14,共6页

VIENNA整流器的传统控制多采用SVPWM调制方式,具有计算复杂、鲁棒性差等不足.有限集模型预测控制无需调制单元,易于添加约束项,抗干扰能力强.文中利用有限集模型预测控制特点,首先建立了三相三电平VIENNA整流器的数学模型,得到有限集模... VIENNA整流器的传统控制多采用SVPWM调制方式,具有计算复杂、鲁棒性差等不足.有限集模型预测控制无需调制单元,易于添加约束项,抗干扰能力强.文中利用有限集模型预测控制特点,首先建立了三相三电平VIENNA整流器的数学模型,得到有限集模型预测控制的预测模型、目标函数和滚动优化策略,并在目标函数中直接加入输出侧中点电压平衡的约束项,实现中点电位平衡控制.然后搭建了1. 8 k W实验平台来验证这一控制策略在VIENNA整流器中应用的可行性,结果表明其可以实现单位功率因数、输出电压稳定和中点电位的平衡,并且系统具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 VIENNA整流器 有限集模型预测控制 目标函数 鲁棒性

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智能网联混合动力车辆速度规划的多目标协同控制研究 被引量：8

18

作者 解少博 罗慧冉 +1 位作者 张乾坤 张康康 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期953-961,共9页

考虑车辆的行驶安全性、机动性、能耗经济性、舒适性和电池老化等多重目标,以弯道场景为例对智能网联混合动力客车的速度进行实时规划。首先,以车辆速度和动力电池SOC作为状态变量,加速度和发动机-发电机组输出功率作为控制变量,以混合... 考虑车辆的行驶安全性、机动性、能耗经济性、舒适性和电池老化等多重目标,以弯道场景为例对智能网联混合动力客车的速度进行实时规划。首先,以车辆速度和动力电池SOC作为状态变量,加速度和发动机-发电机组输出功率作为控制变量,以混合动力客车的能量消耗成本、电池老化成本、机动性成本和舒适性成本的加权和最小化为目标函数。其次,以弯道行驶安全性、动力系统和电池系统的物理特性等为约束,实施基于模型预测的多目标协同控制,并应用动态规划算法求解滚动空间域内的多目标优化问题,从而实现实时的速度规划和能量分配。同时,分析机动性和舒适性赋予不同权重对性能的影响。结果表明:(1)考虑电池老化的控制策略可以在不影响车辆动力性和机动性的情况下,使电池老化成本降低25.8%,综合成本降低2.3%;(2)提高机动性成本的权重因子能够缩短行驶时间,但会引起综合成本的增加;(3)提高舒适性权重因子可以减少速度波动,同时降低综合成本。 展开更多

关键词 智能网联混合动力汽车 速度规划 多目标优化 能量管理 电池老化 模型预测控制

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生物质循环流化床锅炉燃烧过程多目标经济预测控制 被引量：4

19

作者 何德峰 张永达 +1 位作者 徐山 李廉明 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第7期668-674,共7页

针对生物质循环流化床锅炉(CFBB)燃烧过程的多变量耦合、约束、非线性等复杂特性及多目标经济优化控制要求,提出一种生物质循环流化床锅炉燃烧过程的多目标经济模型预测控制策略。燃烧过程中将维持锅炉预期工况运行作为最重要控制目标,... 针对生物质循环流化床锅炉(CFBB)燃烧过程的多变量耦合、约束、非线性等复杂特性及多目标经济优化控制要求,提出一种生物质循环流化床锅炉燃烧过程的多目标经济模型预测控制策略。燃烧过程中将维持锅炉预期工况运行作为最重要控制目标,将燃烧经济性能作为次重要控制目标。通过引入字典序多目标优化和滚动时域控制原理,实现两个不同优先级燃烧控制目标的多目标经济模型预测控制器设计。最后通过仿真验证本文提出方法的有效性。 展开更多

关键词 生物质 循环流化床锅炉(CFBB) 模型预测控制 多目标控制 字典序优化

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CFBB燃烧过程变经济性能多目标预测控制 被引量：2

20

作者 何德峰 李海平 +1 位作者 王青松 李廉明 《高技术通讯》 CAS 2021年第10期1108-1116,共9页

针对具有非线性、耦合和约束等复杂特性的循环流化床锅炉(CFBB)燃烧过程,考虑经济性能指标可变情况下其多目标优化控制问题,提出一种变经济性能多目标经济模型预测控制(MPC)策略。为了保证经济性能指标发生改变后CFBB燃烧过程在稳态工... 针对具有非线性、耦合和约束等复杂特性的循环流化床锅炉(CFBB)燃烧过程,考虑经济性能指标可变情况下其多目标优化控制问题,提出一种变经济性能多目标经济模型预测控制(MPC)策略。为了保证经济性能指标发生改变后CFBB燃烧过程在稳态工况下的稳定性和燃烧经济性,首先引入关于最优经济稳态点的正定辅助函数作为最高优先级目标,其次考虑床温设定值跟踪目标和经济性目标。进一步,应用广义终端约束、字典序多目标优化和滚动时域控制原理,设计CFBB燃烧过程变经济性能多目标经济预测控制器。最后,通过仿真验证了本文提出策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 循环流化床锅炉(CFBB) 多目标控制 模型预测控制(MPC) 变经济性能

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