基于擬譜方法的太陽能汽車能源管理最優控制

基于擬譜方法的太陽能汽車能源管理最優控制

由于通過一個電池組和太陽能驅動的電動汽車需要在幾天內行駛很長距離，且在該過程中還會遇到很多外界干擾（如道路坡度、風、多云天氣以及車輛故障），因此提出了太陽能汽車能量耗散規劃的新方法，即從能源規劃的角度解決太陽能汽車的能源問題。該方法包括對車輛當前狀態的實時監測，并根據監測結果以及對現有電池能量和當前太陽輻射預測的結果對車輛進行長期的快速能量規劃，在規劃車輛能量消耗的基礎上建立了車輛更詳細的動態模型，該車輛動態模型能夠對車輛進行連續最優控制，可更精確地預測外部擾動對能源管理的影響，同時基于擬譜方法解決車輛的連續最優控制問題。

仿真分析表明，所提方法中的算法能夠獲得車輛周圍的擾動狀態信息，進而很快生成車輛運行軌跡，確保車輛在相同時間內行駛更長的里程。同時，該方法能夠根據道路坡度和車輛速度的變化來獲得車輛短期（5s內）內運行的能量規劃方案。在太陽能汽車比賽領域，與其它普通方法相比，該方法在規劃車輛能量消耗的方面更具有優勢。

本文所提出的方法應用在特定應用程序中，且需要改進程序使其能夠概括當前預測信息（包括特定時間段接收的能量），同時建立更詳細的車輛動力學模型，并基于擬譜方法解決給定車輛系統的能源管理問題。

刊名：Optimal Control Applications and Methods（英）

刊期：2015年第37期

作者：Enrique Guerrero Merino et al

編譯：朱會