引用本文:刘起兴,吴玉虎.面向自动驾驶PHVs的模态控制策略[J].控制理论与应用,2025,42(8):1553~1560.[点击复制]
LIU Qi-xing,WU Yu-hu.Mode control strategy for autonomous driving PHVs[J].Control Theory & Applications,2025,42(8):1553~1560.[点击复制]
面向自动驾驶PHVs的模态控制策略
Mode control strategy for autonomous driving PHVs
摘要点击 2495  全文点击 186  投稿时间:2024-07-25  修订日期:2025-09-05
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DOI编号  10.7641/CTA.2025.40396
  2025,42(8):1553-1560
中文关键词  插电式混合动力汽车  模态控制  混合整数优化问题  协作神经动力学优化
英文关键词  plug-in hybrid vehicles  mode control  mixed integer programming problem  collaborative neurodynamic optimization
基金项目  国家自然科学基金项目(62173062,U24A20263)资助.
作者单位E-mail
刘起兴 大连理工大学控制科学与工程学院 liuqixing@buaa.edu.cn 
吴玉虎* 大连理工大学控制科学与工程学院 wuyuhu@dlut.edu.cn 
中文摘要
      针对具有纯电动和混合动力两个工作模态的插电式混合动力汽车(PHVs),本文研究了用电量受限的情况 下如何根据路段选择动力模态实现最小化油耗的问题.对于按照给定的行驶路径和行驶速度的自动驾驶PHVs,当 行驶该路程的可用电量不足以纯电动模态行驶全程的情景,本文将动力链模态控制问题描述为一个混合整数线性 优化问题,以确定不同路段车的工作模态以及用电量分布.进而,设计了一种协作神经动力学优化(CNO)算法来求 解该问题.通过在实际算例上的对比以及案例研究验证了CNO算法的有效性.
英文摘要
      This article addresses a mode-switching optimization challenge for plug-in hybrid vehicles (PHVs) oper ating in dual configurations: pure electric (EV) and hybrid electric (HEV) modes. Focusing on autonomous PHVs with predefined route speed profiles, we develop an optimal mode selection strategy to minimize fuel consumption while sat isfying battery energy constraints. The problem is formulated as a mixed-integer linear programming (MILP) model to simultaneously optimize driving mode transitions and battery energy allocation across road segments. We propose a collab orative neurodynamic optimization (CNO) algorithm to solve the problem. Comparative testing on real-world road network instances and the case study validate the effectiveness of the CNO algorithm.