直接配点法在自由活塞能量变换器运动优化控制中的应用

摘要

自由活塞能量变换器(FPEC)是一种新型的混合动力系统。FPEC中活塞的运动没有曲柄连杆等机械结构的约束，须复杂的控制系统控制活塞的运动。将直接优化方法——直接配点法应用于活塞运动的控制问题。首先建立了活塞运动的最优控制问题模型，然后将状态变量和控制变量在Chebyshev-Gauss-Lobatto配置点上离散化，将最优控制问题转化为非线性规划问题求解，从而有效地控制自由活塞的运动轨迹。