学位论文简介

混动车辆是指一类由燃油发动机和动力电池两类动力源协同驱动，以获得更好的燃油经济性能和排放性能的运载工具。针对混动汽车节能优化问题，精准的车辆运动状态估计与动力电池组荷电量状态（State of Charge, SOC）估计对汽车安全运行与车辆节能优化是十分必要的，在状态估计基础上研究驱动电机的节能控制方法与整车动力分配优化问题，达到降低能耗目的。取得了以下主要创新性研究成果：

（1）针对卡尔曼滤波算法因噪声不确定引起车辆运动状态估计不准问题，在噪声服从高斯分布的方差估计框架下，提出一种增强自适应无迹卡尔曼滤波算法提高时变噪声的估计精度。

（2）针对电池内部复杂多变的化学反应引起的电池参数摄动问题，在动力电池戴维宁二阶模型基础上，提出遗忘因子自适应递推最小二乘算法对电池模型进行参数辨识，在精准建模基础上联合扩展卡尔曼滤波算法对电池充放电交替变化工况的电池SOC进行估计。

（3）针对驱动电机在启动加速过程的能耗优化控制问题，提出兼顾能耗、快速性、准确性和稳定性的综合性能指标粒子群优化算法，通过粒子群算法对驱动电机进行多目标优化，得到兼顾响应时间与能耗效率的最优权值组合与控制器参数。

（4）针对整车能量分配优化问题，提出基于模糊控制的等效燃油最小算法，分析等效燃油因子对能耗的影响，以等效燃油消耗最小为目标，设计双输入三输出模糊控制规则和包含Soc反馈的惩罚函数优化时变等效燃油因子以满足等效燃油最小。

主要学术成果

1. Ming Li, Yingjie Zhang*, Jing Zhang, et al. A Battery SOC Estimation Method Based on AFFRLS-EKF. Sensors,2021,21(17):5698. （SCI ，第一作者）

2. Yingjie Zhang, Ming Li*, Ying Zhang. An Enhanced Adaptive Unscented Kalman Filter for Vehicle State Estimation. IEEE transaction on instrumentation and measurement.2022,71:1-12, 2022. （SCI，导师第一作者）

3. Yingjie Zhang, Ming Li*, Jing Zhang, etc.al. A Particle Swarm Optimal Control Method for DC Motor by Considering Energy Consumption. International Journal of Electrical and Information Engineering,2020, 11:354-361. （导师第一作者）

4. Yingjie Zhang, Ming Li*, Jing Zhang, etc.al. Fuzzy adaptive control algorithm for hybrid electric vehicle based on minimum equivalent fuel consumption. IEEE Sensors Journal. Sensors-50527-2022, （Under Review，导师第一作者）.

5. 李明,张英杰,胡作磊,等,车辆运动状态估计综述. 汽车工程（EI），审稿中，稿号：20220013

6. 张英杰,李明,章兢,等,节能控制研究综述. 控制工程(CSCD)，审稿中，稿号：2022.10.21.0001

7. 张英杰,李明,张营,等,一种车辆控制系统的状态估计模块[P].发明专利:ZL202011200235.7, 2021-01-26.

8. 张英杰,章兢,胡作磊,李明,等.通信基站动环系统集成控制节能与能效评测关键技术及应用，成果登记号：9430000Y20220147

9. 张英杰,章兢,胡作磊,李明,等.通信基站动环系统集成控制节能与能效评测关键技术及应用，中国节能协会节能减排科技进步二等奖