減少輔助負荷的汽車空調(diào)系統(tǒng)能量最優(yōu)控制策略

提出了一種基于模型的方法設計汽車空調(diào)系統(tǒng)能量管理控制策略?；诳照{(diào)系統(tǒng)的能量模型來獲得熱交換機上的制冷劑和壓縮機功率消耗的復雜動態(tài)特性，通過約束多目標的最優(yōu)化控制來優(yōu)化燃油消耗、車內(nèi)舒適性和耐久性之間權(quán)衡問題。通過一組動態(tài)規(guī)劃生成的帕累托分析解決方案來權(quán)衡燃油經(jīng)濟性、性能和耐久性?；邶嬏乩镅沤鹱钚≈翟?，對混合動力系統(tǒng)開發(fā)最佳壓縮機離合器的控制策略。仿真結(jié)果表明，所提出的控制策略，改善了燃油經(jīng)濟性，同時保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和駕駛舒適性。

汽車空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)難點在于要平衡多個相互沖突的目標、以及帶有開關(guān)控制輸入的非線性動力學問題。對于乘用車的空調(diào)系統(tǒng)，基于能量的模型通過試驗數(shù)據(jù)來進行開發(fā)和驗證。結(jié)合動態(tài)規(guī)劃和帕累托分析來識別不同數(shù)值之間的目標函數(shù)，建立改善燃油經(jīng)濟性的基準。

基于混合動力系統(tǒng)的控制理論設計子空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控控制器。該方法將整數(shù)控制輸入的優(yōu)化控制轉(zhuǎn)化為以嵌入離散輸入的連續(xù)時間最優(yōu)控制，并采用帕累托分析來解決連續(xù)時間最優(yōu)控制問題。采用這種方法獲得最優(yōu)控制映射回離散域，以解決能量控制問題。通過仿真驗證，與動態(tài)規(guī)劃法相比較，本文所提出的方法略微次優(yōu)，但顯著提高了基線生產(chǎn)的控制算法?；趧討B(tài)規(guī)劃算法獲得的最優(yōu)控制策略不依賴于驅(qū)動周期，因此研究重點應該使得空調(diào)系統(tǒng)工作循環(huán)的最佳持續(xù)時間不受具體的驅(qū)動周期影響，而僅取決于空調(diào)本身的特性。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2016年第1期

作者：Quansheng Zhang et al

編譯：孫堅