[发明专利]基于MPC和凸优化算法的纯电动汽车自适应巡航控制方法

摘要

本发明涉及一种基于MPC和凸优化算法的纯电动汽车自适应巡航控制方法，属于新能源汽车技术领域。该方法具体包括：S1：根据跟车控制性能要求，建立预测模型；S2：根据S1建立的模型，通过MPC算法，预测车辆未来时刻的速度输出；S3：根据S2中MPC算法中求出的速度输出和S1中建立的模型，求出车辆未来时刻的功率需求；S4：根据S3得出的功率需求，用凸优化算法求解最优的转矩分配，使得两个电机工作在高效率区域，电池输出电量最少。本发明通过跟车控制与能量优化，将前后两车保持在一个安全的距离范围的同时，获得最优的能量管理策略而不影响模型预测控制的实时性运用，不仅缓解交通压力，还能减少能量消耗。

主权项

1.一种基于MPC和凸优化算法的纯电动汽车自适应巡航控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：根据跟车控制性能要求，建立预测模型；S2：根据S1所建立的预测模型，通过模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法，预测车辆未来时刻的速度输出v_c(k)和加速度值a_c(k)；S3：根据S2中MPC算法中求出的速度输出v_c(k)和a_c(k)以及S1中建立的汽车纵向动力学模型，求出车辆未来时刻的功率需求P_dem(k)；S4：根据S3得出的功率需求，用凸优化算法求解最优的转矩分配，使得两个电机工作在高效率区域，电池输出电量最少；所述步骤S2具体包括以下步骤：S21：以汽车行驶安全性和平稳性为目标，建立模型预测控制算法的代价函数J_mpc,cost：J_mpc,cost＝min(α₁d_s+α₂v′_c)其中α₁,α₂为权重因子，ds为两车在行驶过程中的距离，v′_c为两车的速度差值；S22：按照步骤S1中的约束，求出v_c(k)和a_c(k)。