1.一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,包括步骤:
S100建立燃料电池混合动力车辆的全体功率可行域;
S200通过满意优化,进一步精确可行域范围,包括步骤:分别建立满意度函数,获得满意度值;建立耐久性综合满意度函数,获取满意组合;获取受约束的可行域范围;
S300通过最优控制优化,确定负荷功率的最优分配,包括步骤:以所述满意组合作为可行域,将燃料电池输出功率设置为控制变量,将锂电池SOC设置为状态变量;基于燃料电池等效氢耗最小原则采用PMP算法对工况负载进行离线的功率分配;对哈密尔顿函数进行可行域内的遍历寻优,最终获得燃料电池最优输出参考功率。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述步骤S100中,建立燃料电池混合动力车辆的全体功率可行域,包括步骤:输入运行全程的实测工况Pload-t曲线,并等距将Pload-t曲线离散化,得到任意时刻k下的负载功率Pload(k);
将第k时刻的Pload(k)代入方程Pfc(k)+Pbat(k)=Pload(k),并以Pfcmax、Pfcmin为边界约束,可得该时刻下所有满足动力性能要求的[Pfc,Pbat]分配组合;其中,Pfc(k)为k时刻下燃料电池功率,Pbat(k)为k时刻下锂电池功率。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述[Pfc,Pbat]分配组合的获得过程,包括步骤:将第k时刻的Pload(k)代入方程Pfc(k)+Pbat(k)=Pload(k),并以Pfcmax、Pfcmin为边界约束,以Pfc为横轴、Pbat为纵轴,建立直角坐标系,绘制Pfc(k)+Pbat(k)=Pload(k),并取所有可行方案备用;
上式可化为标准方程:Pbat(k)=-Pfc(k)+Pload(k),即绘制的图象应为一条斜率为1,截距为Pload(k)的直线;
由所述直线获得[Pfc,Pbat]分配组合。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述建立满意度函数获得满意度值,包括步骤:将所有满足动力性能要求的[Pfc,Pbat]分配组合代入燃料电池输出功率变化率满意度函数δ1和锂电池充放电电流满意度函数δ2中进行计算,分别得到两个满意度值。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,在设置燃料电池输出功率变化率满意度函数δ1和锂电池充放电电流满意度函数δ2时,分别取(Pfc(k)-Pfc(k-1))为函数δ1的自变量,取Ibat(k)为函数δ2的自变量,函数值域范围限制在0-1范围内;其中,Ibat(k)为k时刻下锂电池电流值。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述建立耐久性综合满意度函数获取满意组合,包括步骤:通过权衡对燃料电池耐久性和锂电池耐久性侧重的程度,分别对燃料电池输出功率变化率满意度函数δ1和锂电池充放电电流满意度函数δ2进行线性加权,得综合满意度函数δ;并取综合满意度函数值δ在μ以上的[Pfc1,Pbat1]组合为满意组合,否则视为失控。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述μ取值0.85-0.95。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池混合动力车辆多目标优化控制方法,其特征在于,所述获取受约束的可行域范围时,将满足综合满意度要求的[Pfc1,Pbat1]组合记录下来,作为负荷分配组合为满足燃料电池耐久性和锂电池耐久性的参数组合,即为受约束的可行域范围。