插电式混合动力汽车的能量管理: 模型预测控制的凸优化算法
摘要:随着环保意识的增强和能源问题的日益突出,插电式混合动力汽车成为了一种受人关注的新型
汽车技术。而能量管理是插电式混合动力汽车的核心技术之一,它能够有效地提高汽车的燃油利用率
和减少尾气排放。本文针对插电式混合动力汽车的能量管理问题,提出了一种基于凸优化算法的模型
预测控制方法,通过对不等式约束的投影,实现了对能量管理问题的优化求解。
关键词:乘法器交替方向法、能量管理、内点法、模型预测控制、插电式混合动力汽车
1. 引言
随着全球环境问题的日益严峻,汽车尾气排放对环境的污染问题凸显。为了解决这一问题,插电式混
合动力汽车作为一种新型的汽车技术应运而生。插电式混合动力汽车具有利用电能和燃油两种能源进
行驱动的特点,能够在满足行驶需求的同时减少能源消耗和环境污染。而能量管理作为插电式混合动
力汽车的核心技术,对汽车的性能和节能效果有着重要影响。
2. 插电式混合动力汽车的能量管理模型预测控制
2.1. 模型预测控制的基本原理
模型预测控制是一种基于模型的控制方法,通过对系统进行建模和预测,计算出最优的控制输入。在
插电式混合动力汽车的能量管理问题中,模型预测控制能够对电池的充放电过程进行预测和优化,从
而实现能量的最优利用。
2.2. 凸优化算法在能量管理中的应用
凸优化是一种常用的最优化方法,具有全局最优解的保证和高效的求解速度。在能量管理中,凸优化
算法可以将能量管理问题转化为凸优化问题,并通过求解该凸优化问题得到最优的能量分配策略。
3. 能量管理的凸优化算法
3.1. 乘法器交替方向法
乘法器交替方向法是一种常用的凸优化算法,它通过迭代更新乘子和拉格朗日乘子,最终求解出能量
管理问题的最优解。
3.2. 投影内点法
投影内点法是一种改进的凸优化算法,它将不等式约束作为控制输入的投影,减小了牛顿阶跃矩阵反
演的规模和复杂度。在能量管理问题中,投影内点法能够更有效地求解凸优化问题,得到更优的能量
分配策略。
4. 算法性能比较与仿真结果