电动汽车的速度和扭矩曲线的优化方法

本文提出了一种用于在特定开放路线上行驶的轻型电动车辆（LEV）的速度和扭矩曲线的多目标优化方法。考虑了速度约束和各种路面高程剖面，并涉及了过载运行公差。所研究的轻型电动汽车车轮表面安装的永磁（SMPM）电机，其尺寸参数需要同时考虑到巡航效率最大化和尺寸最小化。因此，必须适当地管理容许的过载量，以避免过度的绕组过热，进而可能损害传动系的可靠性。所提出的技术有助于检测预定轨道电路的能量和时间，并对两者之间进行权衡。该方法分为两步，并对行程进行特定地分割：在第一步中，通过容许适当的过载来执行速度优化；而在第二步中，相对于参考平均速度，则需适当地调整每个行程段的转矩过载限制。基于轻型电动汽车动态模型的仿真表明，相对于传统恒速控制技术，该方案的行程所用时间和能量消耗都有显着的减少。

本文提出的用于速度和扭矩分布优化的方法，可以容忍有限的过载，使得电动汽车的能量消耗和行进时间最小化。行程分割可以根据两个不同的标准：一方面通过选择极限局部斜率变化高程剖面（A方案）；另一方面可以选择相等的分段（B方案）。为了测试所提出的方法的可靠性，通过对一个典型的路线示例进行仿真。试验表明，A方案的仿真结果更好，在设定的行程中节省31%的能量。