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面向智能节能的汽车实时优化控制及实车验证

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面向智能节能的汽车实时优化控制及实车验证
论文目录
 
摘要第1-7页
abstract第7-18页
第1章 绪论第18-29页
  1.1 课题研究背景和意义第18-20页
  1.2 汽车智能节能控制综述第20-23页
    1.2.1 汽车智能节能控制的研究场景与策略综述第20-22页
    1.2.2 汽车智能节能控制的方法综述第22-23页
  1.3 汽车智能节能控制的技术难点和挑战第23-24页
  1.4 本文的主要工作及内容安排第24-26页
  1.5 预备知识第26-29页
    1.5.1 模型预测控制基本原理第26-27页
    1.5.2 庞特里亚金极值原理第27-29页
第2章 基于车辆动力系统特性的长时域非线性MPC快速求解方法第29-58页
  2.1 引言第29-30页
  2.2 实时算法描述第30-35页
    2.2.1 优化问题的最优必要性条件第30-31页
    2.2.2 最优协态变量初值求解第31-33页
    2.2.3 控制律显式解第33页
    2.2.4 状态约束的近似化处理第33-35页
  2.3 基于非线性MPC快速求解方法的汽车速度规划第35-42页
    2.3.1 速度规划问题描述第35-36页
    2.3.2 最优控制律的解析表达推导第36-37页
    2.3.3 仿真结果对比第37-42页
  2.4 基于非线性MPC快速求解方法的汽车换挡策略优化第42-56页
    2.4.1 换挡策略优化问题描述第43-47页
    2.4.2 最优控制律的解析表达的推导第47-48页
    2.4.3 协态变量上下边界的确定第48-50页
    2.4.4 使用二分法迭代求解协态变量初始值第50-51页
    2.4.5 二分法迭代收敛性分析第51-53页
    2.4.6 系统离散化的影响分析第53-54页
    2.4.7 换挡策略算法计算性能评估第54-55页
    2.4.8 硬件在环测试结果第55-56页
  2.5 本章小结第56-58页
第3章 通畅道路工况节能和高效计算的汽车分层速度规划第58-72页
  3.1 引言第58-60页
  3.2 车辆模型与集中控制器第60-61页
    3.2.1 车辆模型第60页
    3.2.2 集中控制器问题描述和求解第60-61页
  3.3 分层控制策略第61-67页
    3.3.1 下层控制器第62-64页
    3.3.2 上层控制器第64-65页
    3.3.3 驾驶任务的规划第65-67页
  3.4 系统仿真与评估第67-71页
    3.4.1 算法功能性验证第67-68页
    3.4.2 不同行驶模式组合的仿真结果第68-69页
    3.4.3 计算效率性能验证第69-70页
    3.4.4 不同驾驶任务下的性能验证第70-71页
  3.5 本章小结第71-72页
第4章 通畅道路工况考虑速度规划的汽车分层能量管理第72-86页
  4.1 引言第72-73页
  4.2 考虑经济性驾驶的上层速度规划第73-76页
    4.2.1 系统建模与优化问题构建第73-75页
    4.2.2 速度规划问题的求解算法第75-76页
  4.3 基于上层速度规划的力矩分配与挡位优化第76-79页
    4.3.1 系统建模与优化问题构建第77-78页
    4.3.2 发动机/电机力矩分配和挡位的显式解第78-79页
  4.4 分层控制系统的性能验证和仿真分析第79-85页
    4.4.1 无速度规划下的力矩分配和挡位优化性能分析第79-81页
    4.4.2 考虑单个交通灯的分层控制仿真结果第81-82页
    4.4.3 考虑多个交通灯的分层控制仿真结果第82-83页
    4.4.4 算法计算效率评估第83-85页
  4.5 本章小结第85-86页
第5章 城市交通环境考虑周边车辆动态的经济性预测巡航控制第86-101页
  5.1 引言第86页
  5.2 系统模型与问题描述第86-91页
    5.2.1 车辆模型第86-87页
    5.2.2 目标函数的构建第87-88页
    5.2.3 优化问题的约束第88-90页
    5.2.4 前方车辆驾驶行为的预测模型第90-91页
  5.3 最优控制律推导第91-95页
    5.3.1 极值原理与最优必要性条件第91-93页
    5.3.2 最优协态变量求解第93页
    5.3.3 协态变量上下界的确定第93-94页
    5.3.4 协态变量边界函数值异号的讨论第94-95页
  5.4 系统仿真结果第95-100页
    5.4.1 模型误差和预测时域的选取第97-98页
    5.4.2 算法的计算效率评估第98-99页
    5.4.3 不同控制器的性能对比第99-100页
  5.5 本章小结第100-101页
第6章 基于东风AX7平台的智能节能系统实车测试第101-116页
  6.1 引言第101页
  6.2 ED-PCC系统总体架构第101-102页
  6.3 ED-PCC系统框架描述第102-103页
  6.4 东风AX7实车验证平台第103-105页
  6.5 ED-PCC系统实车验证结果第105-106页
    6.5.1 相比较ACC的节能性能测试第105-106页
    6.5.2 相比较人类驾驶员的节能性能测试结果第106页
  6.6 ED-PCC系统节能机理与性能分析第106-114页
    6.6.1 ED-PCC系统使用坡度信息的节能机理与性能分析第107-109页
    6.6.2 ED-PCC系统相比较ACC的节能机理与性能分析第109-110页
    6.6.3 ED-PCC系统重要参数对系统性能的影响分析第110-113页
    6.6.4 ED-PCC系统节能机理与性能分析总结第113-114页
  6.7 车载级控制器实现第114-115页
  6.8 本章小结第115-116页
第7章 全文总结第116-118页
参考文献第118-130页
攻读博士学位期间的研究成果第130-133页
致谢第133页

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