基于拟谱方法的太阳能汽车能源管理最优控制

基于拟谱方法的太阳能汽车能源管理最优控制

由于通过一个电池组和太阳能驱动的电动汽车需要在几天内行驶很长距离，且在该过程中还会遇到很多外界干扰（如道路坡度、风、多云天气以及车辆故障），因此提出了太阳能汽车能量耗散规划的新方法，即从能源规划的角度解决太阳能汽车的能源问题。该方法包括对车辆当前状态的实时监测，并根据监测结果以及对现有电池能量和当前太阳辐射预测的结果对车辆进行长期的快速能量规划，在规划车辆能量消耗的基础上建立了车辆更详细的动态模型，该车辆动态模型能够对车辆进行连续最优控制，可更精确地预测外部扰动对能源管理的影响，同时基于拟谱方法解决车辆的连续最优控制问题。

仿真分析表明，所提方法中的算法能够获得车辆周围的扰动状态信息，进而很快生成车辆运行轨迹，确保车辆在相同时间内行驶更长的里程。同时，该方法能够根据道路坡度和车辆速度的变化来获得车辆短期（5s内）内运行的能量规划方案。在太阳能汽车比赛领域，与其它普通方法相比，该方法在规划车辆能量消耗的方面更具有优势。

本文所提出的方法应用在特定应用程序中，且需要改进程序使其能够概括当前预测信息（包括特定时间段接收的能量），同时建立更详细的车辆动力学模型，并基于拟谱方法解决给定车辆系统的能源管理问题。

刊名：Optimal Control Applications and Methods（英）

刊期：2015年第37期

作者：Enrique Guerrero Merino et al

编译：朱会