[發(fā)明專利]基于分散式優(yōu)化的燃料電池汽車經(jīng)濟型車隊巡航控制方法

在審

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• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115195722A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡曉松;龍豪;唐小林;李亞鵬;韓杰;方元強;彭景輝;趙楠;李佳承
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: B60W30/165
• 分類號: B60W30/165;B60W50/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于分散式優(yōu)化的燃料電池汽車經(jīng)濟型車隊巡航控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：構(gòu)建巡航控制場景下燃料電池車隊的通信拓撲模型、車距控制模型、隊列穩(wěn)定性模型；

S2：在車隊控制層中，以乘坐舒適性、跟車安全性與隊列穩(wěn)定性為控制目標，構(gòu)建基于共識型交替方向乘子法C-ADMM的分散式優(yōu)化框架；

S3：采取后向建模方法構(gòu)建車隊中各個車輛的動力系統(tǒng)模型，并構(gòu)建各車載能量源的動力學模型與壽命模型；

S4：以滿足需求功率為前提，車隊中各個車輛在車輛控制層中以減小氫氣消耗量與部件壽命退化為目標，求解整車功率分配優(yōu)化問題。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分散式優(yōu)化的燃料電池汽車經(jīng)濟型車隊巡航控制方法，其特征在于：所述步驟S1包括以下步驟：

S11：構(gòu)建巡航控制場景下燃料電池汽車車隊的通信拓撲模型，通過測試車輛間傳輸通道來實時確定車隊在當前時刻下的信息傳遞模式，進而確定所述通信拓撲模型對應(yīng)的總體目標函數(shù)，實現(xiàn)車隊中各個車輛的“即插即用”，所述通信拓撲模型表示為：

其中，G_mn用于表示通信測試結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，m與n為車輛標號，L為車隊中的車輛總數(shù)，a₁～a_L分別為車輛1～L的加速度，a_m為車輛m的加速度，a_n為車輛n的加速度，C(a₁,a₂,…a_L)為總體目標函數(shù)，c(a_m,a_n)為車輛m與車輛n之間的局部目標函數(shù)；

S12：構(gòu)建基于定時車頭時距策略(CTH)的車距控制模型，用于保證車隊巡航過程中的基本跟車安全，所述定時車頭時距策略(CTH)表示為：

其中，是車輛m與車輛m+1之間的期望車頭時距，l₀是允許的最小車頭時距，τ是相鄰兩車通過同一位置的時間差，v_m+1是車輛m+1的縱向車速；

S13：構(gòu)建巡航控制場景下燃料電池汽車車隊的隊列穩(wěn)定性模型，確保車隊中靠前位置車輛所受的速度擾動不會沿著隊列方向逐級放大：

其中，Δd_m是車輛m與車輛m+1之間實際車頭時距的變化率，Δd_m+1是車輛m+1與車輛m+2之間實際車頭時距的變化率。