【摘 要】
：
基于强化学习的能量管理策略由于状态变量和控制变量的离散化,处理高维问题时存在“维数灾难”的困扰.针对此问题,提出一种基于归一化优势函数的深度强化学习能量管理算法.采用两个具有归一化优势函数的深度神经网络实现连续控制,消除离散化.在对串联式混合动力履带车辆动力总成建模的基础上,完成深度强化学习能量管理算法的框架搭建和参数的更新过程,并将其应用于串联式混合动力履带车辆.仿真结果表明,该算法能够输出更为细化的控制量以及更小的输出波动性,与深度Q学习算法相比,对于串联式混合动力履带车辆的燃油经济性提升了3.96％
【机 构】
：
北京理工大学 机械与车辆学院,北京100081;北京北方车辆集团有限公司,北京100072
论文部分内容阅读
基于强化学习的能量管理策略由于状态变量和控制变量的离散化,处理高维问题时存在“维数灾难”的困扰.针对此问题,提出一种基于归一化优势函数的深度强化学习能量管理算法.采用两个具有归一化优势函数的深度神经网络实现连续控制,消除离散化.在对串联式混合动力履带车辆动力总成建模的基础上,完成深度强化学习能量管理算法的框架搭建和参数的更新过程,并将其应用于串联式混合动力履带车辆.仿真结果表明,该算法能够输出更为细化的控制量以及更小的输出波动性,与深度Q学习算法相比,对于串联式混合动力履带车辆的燃油经济性提升了3.96％.通过硬件在环仿真实验验证了强化学习能量管理算法的适应性,以及在实时控制环境下的优化效果.
其他文献
利用1994年-2016年塔克拉玛干沙漠肖塘站和塔中站的地面气象观测资料,分析了沙尘天气及沙尘气溶胶之间的变化特征.结果 表明:风蚀和沙尘天气的发生频次二者符合指数函数关系,y=1.89e0.062x,R2=0.62;沙尘气溶胶和沙尘天气二者发生的频次符合线性函数关系,y=0.382x-0.81,R2=0.73;1998年-2014年塔里木盆地沙尘暴发生频次约为931次,春季和夏季发生频次高达395次、446次.研究结果可为塔里木盆地持续性沙尘天气研究中亟待解决的科学问题提供基础数据支撑.
混合动力电传动是车辆技术研究的重要领域,是未来地面高机动通用平台全电化的基础,而轮毂驱动系统作为轮式车辆的动力核心,轮毂电机的性能尤为关键.概括了轮毂电机技术的国内外发展现状,总结了轮毂电机的发展趋势.基于电传动车辆轮毂电机单元高转矩、宽速域的目标需求,阐述了现存新型永磁电机在轮毂驱动领域的发展前景;归纳了永磁轮毂电机的关键技术问题;展望了电传动车辆永磁轮毂电机系统未来的发展方向.通过对国内外轮毂电机驱动系统理论研究和工程应用的全面综述,以期为未来电传动车辆电机的开发提供参考.
针对河道水体氨氮超标的问题,采用微孔管道空气-臭氧混合曝气增氧技术,研究曝气种类、时间、位置等因素对河道水质改善的影响.运行结果表明:该技术对NH4+-N有较好的去除效果,运行13d时水质有明显改善,下游段河水改善效果好于中上游段;经过1个月左右的运行,下游段河水NH4+-N去除率达到73.3％,浓度降为0.92 mg/L,达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类水标准.试验结果为以氨氮为主要超标因子的河道治理提供了切实可行的工程技术借鉴.
为消除车辆转向过程中履带滑转滑移对电驱动车辆运动学控制的影响,准确实现车辆的转向轨迹控制,对考虑履带滑转滑移的电驱动车辆转向控制策略进行研究.分析表征履带车辆转向过程滑转滑移特性的转向半径修正系数及转向角速度修正系数,在此基础上提出考虑履带滑转滑移的转向控制策略,利用转向半径修正系数及转向角速度修正系数对电机转速控制指令进行修正.通过仿真和试验,对比了不考虑履带滑转滑移的转向控制策略和考虑履带滑转滑移的转向控制策略.结果表明,考虑履带滑转滑移的转向控制策略可以准确地实现转向控制目标,验证了该转向控制策略的
针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究.基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因.根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载“负阻抗”特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证.研究结果表明:功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载“负阻抗”特性导致的母线
斜坡转向过程是履带车辆的一种典型工况,受重力沿斜坡分力的影响,其动力学特性与平面转向相差很大,转向控制难度大.为提高履带车辆斜坡转向过程的稳定性,对双侧电机耦合驱动履带车辆的转向原理和履带车辆动力学与运动学进行分析,建立斜坡转向运动学与动力学模型.在此模型基础上,提出斜坡转向模型预测控制策略.针对不同斜坡角度以及转向半径,利用MAT-LAB/Simulink软件对转向控制策略进行建模与仿真,并通过电驱动车辆进行了实车验证.结果表明,该履带车辆斜坡转向模型具有较高的可信性,基于模型预测的斜坡转向控制策略能够
在永磁同步电机数字控制系统中,电流环控制器的参数整定是影响电流环带宽和系统控制性能的重要因素.为优化控制参数设计流程,提出一种基于静止参数辨识的自动整定方法,使控制系统在匹配不同电机平台时具有通用性.在永磁同步电机静止条件下,通过两点式伏安法辨识定子电阻值,消除脉宽调制中死区对定子电阻辨识的影响;通过高频注入法激励定子绕组,运用离散傅里叶变换分别得到交直轴电感值.分析推导自动整定电流环控制器参数方法,并根据辨识参数设计电流环控制器,在两组永磁同步电机实验平台上进行实验.实验结果表明:该控制方法可以使永磁同
串联式混合动力履带车辆前后功率链功率是否平衡,对车辆的动力性影响很大.针对实车急加速工况直流母线电压被拉低影响车辆动力性问题,开展串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略研究.基于不同驱动电机外特性下系统波动情况,以及车辆行驶功率需求和发动机-发电机组响应特性,提出一种发动机-发电机组稳压和DC/DC-蓄电池组补偿的功率平衡控制策略,并通过实时仿真验证.实验结果表明,该策略可以平衡急加速工况前后功率链功率,直流母线电压波动范围-4.6％ ～2.36％,能够很好地保持系统稳定性.
为提高多轮轮毂电机驱动车辆在不同路面行驶的动力性和操纵稳定性,提出一种具有路面识别功能的驱动防滑控制策略.分别建立整车模型、车轮受力模型及Dugoff轮胎模型,运用衰减记忆无迹卡尔曼滤波方法对路面附着系数进行估计.对传统滑模控制方法进行改进,设计模糊滑模控制器,根据路面条件调节轮胎滑转率,计算调整力矩进行车辆驱动防滑控制.利用半实物实时仿真平台开展了仿真实验.结果表明,路面自适应驱动防滑控制策略精确地辨识了典型道路的路面附着系数,迅速适应不同路面条件,减小轮胎过度滑转,有效提高了车辆驱动性能和操纵稳定性能
为获取轮式装甲车辆电驱动轮机电动力学特性,提出考虑轮毂电机和行星齿轮机构耦合影响的动力学建模与分析方法.基于轮毂电机空间电磁力模型,计算得到电机径向力、切向力和转矩脉动,作为电驱动轮机械系统动态激励;建立考虑柔性壳体的行星齿轮机构动力学模型,实现了轮毂电机及行星齿轮机构机电耦合动力学仿真.结果表明:轮式装甲车辆电驱动轮低阶模态主要是全局模态,高阶模态主要是行星传动系统的局部模态;对于系统振动响应,在低转速区电磁激励的高阶次占主因,而在高转速区低阶次激励占主因.