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第1章 绪论1

1.1相关概念及定义1

1.1.1混合动力汽车1

1.1.2进化算法2

1.1.3多目标优化问题数学描述4

1.2混合动力汽车技术发展情况6

1.2.1国内外研究现状6

1.2.2混合动力汽车的关键技术10

1.3混合动力汽车总成模型13

1.4混合动力系统优化方法18

1.4.1基于序列二次规划法的混合动力汽车优化19

1.4.2基于DIRECT算法的混合动力汽车优化22

1.4.3基于模拟退火算法的混合动力汽车优化24

1.4.4基于神经网络的混合动力汽车优化25

1.4.5基于粒子群优化算法的混合动力汽车优化27

1.4.6基于进化算法的混合动力汽车优化29

参考文献31

第2章 进化算法与多目标优化34

2.1遗传算法35

2.1.1历史背景与研究现状35

2.1.2遗传算法的基本结构36

2.1.3遗传算法的数学机理43

2.2遗传编程50

2.2.1研究现状与应用领域50

2.2.2遗传编程的基本概念52

2.2.3算法的表示方式与主体流程57

2.3进化策略和进化规划61

2.3.1进化策略61

2.3.2进化规划62

2.4进化多目标优化64

2.4.1进化多目标优化算法综述64

2.4.2几种典型进化多目标优化算法72

2.4.3进化多目标优化算法性能评价指标81

参考文献83

第3章 进化算法中优秀基因模块挖掘与重用技术90

3.1重用最大频繁模式的可持续进化算法90

3.1.1相关定义91

3.1.2最大频繁序列模式挖掘算法91

3.1.3 MFPEA算法设计92

3.1.4算法性能测试与分析93

3.1.5小结98

3.2重用抗体优良片断的免疫进化算法99

3.2.1相关基础理论99

3.2.2改进方案108

3.2.3算法设计110

3.2.4测试与分析111

3.2.5小结114

参考文献117

第4章 混合动力系统建模及仿真119

4.1混合动力汽车仿真方法及仿真软件119

4.1.1前向仿真119

4.1.2后向仿真120

4.1.3前向仿真与后向仿真的选择121

4.1.4混合动力汽车仿真软件121

4.2混合动力汽车仿真模块建模与分析129

4.2.1发动机模块129

4.2.2驱动电机模块133

4.2.3蓄电池模块136

4.2.4变速器模块140

4.2.5主减速器模块142

4.2.6车轮模块144

4.2.7整车行驶模块146

4.2.8循环仿真工况模块148

4.2.9控制策略模块150

4.3基于AMESim的混合动力系统建模仿真简介159

4.3.1 AMESim软件概述159

4.3.2 AMESim使用入门159

4.3.3 AMESim Rev 9软件库简介161

参考文献162

第5章 基于NSGA-Ⅱ的混合动力系统多目标优化方法164

5.1混合动力系统二目标优化数学模型164

5.1.1约束条件的确定165

5.1.2待优化参数165

5.2混合动力系统多目标优化算法166

5.2.1 NSGA-Ⅱ算法主体流程166

5.2.2基于NSGA-Ⅱ的优化算法设计166

5.3仿真实验168

5.3.1实验设置168

5.3.2结果与分析169

参考文献174

第6章 基于Pareto最优原理的PHEV控制策略与传动系统参数优化176

6.1混合动力系统三目标优化数学模型176

6.2基于Pareto最优原理的混合动力汽车多目标优化算法设计177

6.3仿真实验与分析178

6.3.1车型基本信息、优化参数及约束条件178

6.3.2优化结果与分析180

参考文献185

第7章 基于决策空间划分模型的混合动力系统多目标进化算法186

7.1定理证明：决策空间划分模型的数学基础186

7.2基于决策空间划分模型的多目标进化算法设计191

7.2.1基于决策空间划分模型的多目标进化框架191

7.2.2决策空间划分策略与初始化超球模型方法193

7.2.3超球体内个体初始化194

7.2.4超球体质心和半径更新及超球体内个体调整194

7.2.5超球体间信息共享机制195

7.2.6计算复杂性分析196

7.3算法的数据结构设计及主体结构196

7.3.1数据结构定义197

7.3.2算法主体结构198

7.4针对函数优化问题的算法性能测试200

7.4.1测试问题与参数设置200

7.4.2性能指标202

7.4.3实验结果与分析203

7.5算法在混合动力系统多目标优化中的应用研究213

7.5.1仿真调用基础及接口213

7.5.2针对混合动力系统优化设计的函数实现及优化结果216

参考文献222

第8章 基于多指标正交试验与MOEA的PHEV控制策略参数优化224

8.1概述224

8.2并联混合动力汽车总成模型225

8.3控制策略参数的多指标正交试验设计及分析225

8.4基于Pareto最优原理的混合动力汽车多目标优化进化算法229

8.5仿真实验结果与分析230

8.5.1实验设置230

8.5.2实验结果与分析231

8.6小结233

参考文献235

第9章 混合动力挖掘机动力源输出功率匹配控制236

9.1混合动力挖掘机动力源输出功率匹配技术236

9.1.1挖掘机混合动力传动系统能量控制236

9.1.2混合动力挖掘机动力传动系统过渡品质控制239

9.1.3混合动力挖掘机负载功率匹配控制方案242

9.1.4混合动力挖掘机动力源功率匹配控制方案的研究与制订248

9.2混合动力挖掘机系统设计及参数确定249

9.2.1液压系统249

9.2.2燃油发动机252

9.2.3电机252

9.3混合动力挖掘机系统建模与分析253

9.3.1执行元件模型254

9.3.2液压系统模型254

9.3.3动力源模型257

9.3.4整机模型262

9.4某型号混合动力挖掘机动力源输出功率匹配控制及仿真262

9.4.1执行系统标准空载工况仿真分析263

9.4.2混合动力挖掘机动力源输出功率控制策略265

9.4.3混合动力挖掘机输出功率控制仿真分析266

9.5小结271

参考文献272