基于最优控制的登高车电驱动AMT综合换挡规律       中山登高车出租,   中山登高车租赁,  中山登高车公司     电驱动AMT多模式换挡规律对应着不同的控制目标。如果综合考虑换挡规律对电驱动车辆的动力性、经济性和可靠性影响，则需要重新将三者加以结合，建立一个具备综合指标表达的优化函数。本节将分析各模式下换挡规律的综合函数表达，并提出其优化问题及动态优化解决方法。 

        1综合换挡规律模型建立根据前文，电驱动AMT多模式换挡规律可以归纳为如下控制目标：（1）动力模式：通过换挡使车辆的动力性最佳，即车辆换挡后的加速度要尽量不小于换挡前；（2）经济模式：通过换挡使车辆获得较少的能量消耗，由于纯电驱动车辆的能耗主要来自于牵引电机，且电机能耗又主要取决与其效率；（3）可靠模式：为前两种换挡规律模式提供可靠性约束，使动力传动系统因为换挡所引起的磨损在可控范围内，提高系统使用寿命，稳定磨损期间的数学约束为aperauu。由于前文所研究的各种换挡规律模式参考了大量试验数据，数学模型比较复杂，不利于优化求解，所以需要进行一定的简化和数学建模。

          1.  1动力模式建模,   假设电驱动车辆牵引电机的转矩按照理论特性进行响应，且车辆行驶的道路坡度角不大。并假设车辆行驶的滚动阻力系数为固定值。在进行了上述假设后，对模型的影响甚微，则电驱动车辆在第k挡的加速度可,   牵引电机的扭矩响应曲线。 2经济模式建模与车辆经济性相关的牵引电机效率响应曲面可以简化的拟合,     即为最新的电驱动车辆牵引电机效率表达式。

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        2综合换挡规律的最优控制:    1最优问题的建立设aux1，accx2，tmx3，则dtduuxa/1。综合换挡规律的最优问题可以建立为：①kf0dyn；②kg0eco；③aperux1。可描述为在满足上述三个条件下，给定最优的换挡决策控制指令。2基于动态规划法的综合换挡规律优化,   综合换挡规律问题是控制向量在一系列不等式约束下的离散AMT系统的最优换挡决策问题，本文利用符合极小值原理的动态规划方法来解决。设目标挡位的控制序列为：],...,,nsG   n为采样周期，也可以理解为控制周期。挡位控制向量满足,   电驱动AMT挡位总数。电驱动车辆的系统状态向量，则建立的电驱动系统的状态差分方程.    其在多级决策的每部转移中的目标泛函,   对于电驱动AMT系统而言，在目标挡位控制量下更新的下一时刻系统状态方程.    分别为动力性函数和经济性评价函数；dW、eW分别为动力性和经济性平衡考核权重。所选择的目标挡位控制量使目标泛函取极小值。另外，为了防止车辆频繁换挡，本文规定了换挡罚函数,    罚因子，其值越大意味着换挡所需代价越大，越小则换挡需求越大。sC、s1C分别为当前挡位和目标挡位.   该最优挡位控制序列的求解可以转化为多级决策过程的最优化问题，使用倒推法，则AMT离散系统可视为n1级决策过程。最低挡起步的电驱动AMT系统的初始控制状态为10G；系统的初始状态。通过对递推求解，可以获得AMT目标挡位的最优控制策略，即电驱动AMT系统最优换挡规律。

         本文基于上述最优算法，以电驱动两挡AMT登高车为例，分别对满足可靠性条件的动力性优先、经济性优先和综合性能优先等不同平衡考核权重的换挡规律与传统方法进行了对比。可以总结如下：（1）对于动力性权重加强的情况下，动力性优先的最优换挡规律与传统双参数动力性换挡规律差别较大。这是因为传统动力性换挡规律的制定依据是较为理想的牵引电机转矩响应特性，换挡车速随加速踏板开度变化趋势不强烈，同时由于考虑了经济性、可靠性因素的影响，动力性优先最优换挡车速被限定在了一定范围内。（2）对于经济性权重加强的情况下，经济性优先的最优换挡规律与传统双参数经济性换挡规律在加速踏板半开度下差别较大，这是由于受到了一部分动力性、可靠性因素的影响，使换挡车速提前，同时可以看出，由于传统经济性换挡规律的制定严格参照了特定牵引电机效率试验数据，故在加速踏板中低开度下的换挡规律曲线稍显复杂。（3）考虑了综合性能的最优换挡规律与前两者相比，基本处于两者中间区域，该综合最优换挡规律将动力性能与经济性能加以均衡，且考虑了磨损控制因素。三种最优换挡规律均满足电驱动AMT系统可靠性的约束条件，对最高换挡车速进行了限制。

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