86、加速事件中的预测控制以提高燃油经济性

加速事件中的预测控制以提高燃油经济性

1. 预测控制相关原理

1.1 预计算近似加速事件（AE）的最优能量管理策略（EMS）

动态规划（DP）生成的矩阵是最优的 $P_{ICE}(k, SOC)$ 的离散数组，其中 $k = 0…N$ 为时间步长。这个矩阵可作为查找表用于具有相同时间步长的不同驾驶循环。若新驾驶循环与应用 DP 的循环相似，能得到接近最优的解，但相同持续时间的约束使其在实际应用中较具挑战性。

不过，若仅对加速事件（AE）应用最优控制，可绕过等持续时间的约束。因为 AE 是速度 $v(t)$ 单调递增的部分，可用速度对其进行索引。这使得 DP 矩阵能从关于时间和 SOC 的映射（$P_{ICE}(k, SOC)$）转换为关于速度和 SOC 的映射（$P_{ICE}(v_k, SOC)$），如图 3 所示。通过这种转换，可为一个 AE（“预期 AE”）推导 DP 矩阵，并将其应用于与预期 AE 具有相同速度范围的任何其他 AE（“实际 AE”），而无需考虑持续时间的差异。

1.2 控制场景分类

• 最优循环控制 ：在整个驾驶循环（包含一个或多个 AE）中，通过对驾驶循环的完整速度曲线应用 DP 计算最优控制，以实现燃油经济性（FE）的全局上限。
• 最优 AE 控制 ：为一个 AE 计算 DP 矩阵并应用于控制该 AE。
• 受扰 AE 控制 ：为某类 AE（由其起始和结束速度定义）计算 DP 矩阵并应用于该类的另一个成员，模拟控制回路的干扰。
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