机械工程学报 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (6): 302-313.doi: 10.3901/JME.260194
• 运载工程 • 上一篇
刘辉1,2, 马小康1, 韩立金1,2, 项昌乐1,2
LIU Hui1,2, Ma Xiaokang1, HAN Lijin1,2, XIANG Changle1,2
摘要: 为应对混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicle,HEV)能量管理在实时性和适应性之间难以协调的挑战,提出一种结合深度强化学习(Deep reinforcement learning, DRL)和模型预测控制(Model predictive control, MPC)的实时分层能量管理策略(Energy management strategy, EMS)。在上层,利用深度Q网络(Deep Q-network, DQN)构建一种能量管理策略控制器,以便在汽车出发前快速规划电池荷电状态(State of charge, SOC)参考轨迹。在下层,首先利用长短期记忆网络(Long short-term memory, LSTM)构建一种速度预测器,进行未来一定时域范围内的速度序列预测,接着设计一个MPC控制器通过跟踪SOC参考轨迹完成最优功率流分配;然后将所提策略与动态规划(Dynamic programming,DP)、基于规则的策略在不同测试工况下进行综合性能比较,仿真结果表明,所提策略的燃料经济性达到了DP策略的90%以上,同时展现出了良好的实时应用潜力,最后通过硬件在环(Hardware-in-the-Loop,HIL)试验验证了所提策略在实际应用中的潜力。
中图分类号: