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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