18、新型混合动力系统的能量管理、设计优化及复合非圆齿轮传动特性研究

新型混合动力系统的能量管理、设计优化及复合非圆齿轮传动特性研究

1 新型混合动力系统的优化设计

1.1 优化约束条件

在解决多目标优化问题时，需确保并联式增程式混合动力汽车（PRHEV）满足动力性能要求。参考中国国家标准“GBT19752 - 2005 混合动力电动汽车性能试验方法”，其动力性能约束条件如下表所示：
| 项目 | 描述 |
| — | — |
| 最高车速 | 纯电驱动模式下≥100 km/h；发动机驱动模式下≥160 km/h |
| 加速能力 | 混合动力驱动模式下 0 - 100 km/h 加速时间≤15 s；纯电驱动模式下 0 - 50 km/h 加速时间≤10 s |
| 爬坡能力 | 15 km/h 时最大爬坡坡度为 30% |
| 续航里程 | ECE 循环下纯电续航里程≥50 km |

1.2 优化算法

采用基于帕累托原理的多目标进化算法来解决经济和动力多目标优化问题，克服了传统加权求和法的缺点。该算法引入了快速非支配排序算子、个体拥挤距离算子和精英策略选择算子，以在每次迭代中创建更优的种群。参数优化和最优控制以嵌套方式计算，流程如下：

graph LR
    A[初始化种群] --> B[交叉]
    B --> C[变异]
    C --> D[非支配排序]
    D --> E[拥挤距离计算]
    E --> F[选择]
    F --> G{停止准则满足?}
    G -- 否 --> B
    G -- 是 -