[00148766]计及驾驶性和NVH的HEV动力总成系统主动优化控制策略研究

混合动力电动汽车（HEV）动力总成系统优化控制问题是影响车辆性能的关键瓶颈之一,传统优化控制方法大多仅考虑燃油经济性和排放性能,忽略了影响车辆动力性和安全性的驾驶性及NVH等高频动态性能,从而导致驾驶性恶化,严重制约了HEV的产业化进程。本项目从HEV多模式切换本质入手,将HEV动力总成系统优化控制问题纳入混杂切换系统理论体系,兼顾影响燃油经济性和排放性能的静态行为,以及影响驾驶性和车辆NVH的动态行为,寻求全局最优能量管理与控制策略。 课题组的主要成果包括： （1）在混杂切换系统理论框架下,建立了HEV驱动系统的非线性多平衡点切换奇异系统模型,定义了相应的状态迁移集合与状态迁移成本,为研究HEV多工作模式切换稳定性分析奠定了基础。 （2）提出了几类基于改进停留时间方法的非线性切换系统输入/输出和输入/状态稳定性分析方法,并基于广义Hamilton理论设计了非线性切换系统鲁棒反馈控制器,为发展和完善切换系统理论做出了贡献。 （3）建立了HEV动力总成系统声固耦合模型,基于微分方程振荡理论研究了几类高阶非线性中性动态方程、高阶非线性时滞微分方程的振荡行为和渐近特性,得到了几类高阶非线性动态方程稳定性分析比较原理新结果,从而为研究HEV动力总成系统NVH问题铺平了道路。 （4）针对HEV运行环境复杂、工况多变造成的驱动系统参数变化和负载扰动问题,提出了基于自适应反步控制理论的HEV永磁同步电机转速跟踪控制方法和基于端口受控哈密顿系统理论的HEV永磁同步电机全速度范围镇定控制,提高了电机的转速运行范围和响应速度,有效改善了整车驾驶性和舒适性。 （5）提出了一种新的结合模型预测与模型参考控制的转矩协调控制策略,与传统的基于驾驶经验的模式切换控制方法相比,有效降低了模式切换过程的噪声和冲击度,提高了模式切换的平顺性和舒适性。 （6）利用径向基函数神经网络等数据驱动方法实现路况的精确预测,进而提出了基于路况信息的滚动优化能量管理策略和回馈制动策略,明显提升了整车的燃油经济性和驾驶性。搭建了HEV硬件在环综合实验平台,验证了所提出控制策略的有效性。 共发表学术论文47 篇,其中SCI 收录36 篇,EI 收录11 篇,其中3篇入选ESI 高被引论文;授权国家发明专利10 件。培养博士后5 人,其中2 人获中国博士后科学基金特别资助,张承慧获评山东省优秀博士后合作导师,当选山东省高端智库首席专家;王光臣获国家优秀青年基金支持。培养博士研究生6 人,硕士研究生7 人,其中1 人获山东省优秀青年基金支持,2 人获国家奖学金,1 人获山东大学校长奖学金,1 人获山东大学优秀博士学术新人奖。