CRUISE與Isight聯(lián)合仿真優(yōu)化

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需要解決什么問題？

動力連參數(shù)優(yōu)化

? ? 動力鏈匹配期間蝶防，經(jīng)常會遇到主減速優(yōu)化贺喝，變速箱速比優(yōu)化，甚至換擋策略優(yōu)化這類尋找最優(yōu)值的問題。項目要求性能匹配工程師，根據(jù)已經(jīng)確定的動力性指標娶靡，找到一組經(jīng)濟性最優(yōu)的配置伯铣。

邏輯閾值的優(yōu)化

? ? 另外由于目前新能源汽車的能量管理策略大部分是基于邏輯門開發(fā)的。所以這樣的控制策略中就會有非常多的判斷閾值，如：并聯(lián)驅(qū)動模式與純電驅(qū)動切換的閾值、前后電機扭矩分配系數(shù)等。也是需要策略工程師在滿足動力性指標的前提下尋找最優(yōu)值。

Isight軟件介紹

? ? Ds Isight為法國著名飛機制造公司達索旗下的一款多功能優(yōu)化工具軟件状囱。

? ? Isight軟件本身集成了多種常用的優(yōu)化算法（如：NLPQLP、遺傳算法等等）轰传，并對算法進行了封裝锦茁。封裝算法的好處是非常容易上手笨篷，用戶直接修改參數(shù)就可以對算法進行調(diào)整冕臭，十分方便托慨。

CRUISE與Isight聯(lián)合仿真優(yōu)化

聯(lián)合仿真接口

Isight目前已經(jīng)集成了非常多軟件的運行接口，很遺憾暫時不支持CRUISE躏嚎。但是Isight提供了一個Simcode的功能模塊戈鲁，允許用戶通過自定義批處理文件作為聯(lián)合仿真的接口婆芦。

? ? 批處理文件包含的信息有CRUISE解算器的位置氯材、需要調(diào)用的CRUISE工程位置命浴。這樣就不需要啟動CRUISE軟件，也能對工程進行仿真計算。

Bat生成工具

如果bat文件每次都用人工創(chuàng)建澎埠，難免偶爾出現(xiàn)問題剩胁，所以【思想】開發(fā)一款可以自動生成bat的工具，免除手工創(chuàng)建的煩惱。

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聯(lián)合仿真優(yōu)化流程

首先需要了解下CRUISE工程中抵卫，相關(guān)的文件存儲了哪些內(nèi)容：

dbf文件：用于保存模型中各個模塊的參數(shù)信息，如發(fā)動機數(shù)據(jù)、電機數(shù)據(jù)冈涧、檔位信息、換擋策略等录煤。

log文件：用于保存仿真計算的任務(wù)結(jié)果數(shù)據(jù)窖梁，其中包含Summary.log/Cruise.log/Result.log

? ? Isight操作CRUISE項目中的dbf文件，讀取并修改優(yōu)化變量刑枝，通過bat文件以命令行的形式，調(diào)用CRUISE運行仿真任務(wù)。每當結(jié)束一次仿真任務(wù)牍汹，Isight軟件通過讀取log文件獲取邊界數(shù)據(jù)與目標數(shù)據(jù)第煮，通過優(yōu)化算法生成新的變量值再次寫入dbf文件暑中，并且使用Calculator功能對變量間的數(shù)值關(guān)系作限制，確保變量間的關(guān)系符合實際询筏。如此循環(huán)迭代優(yōu)化嫌套，直到滿足優(yōu)化算法設(shè)置的退出條件。

總結(jié)一下

? ? 既然Isight可以用Bat批處理的形式調(diào)用CRUISE工程帚稠，那么我們也能夠使用自己熟悉的開發(fā)語言滋早，如：C#昔头、Python等讹开，開發(fā)更加先進的優(yōu)化算法取代掉Isight，該部分內(nèi)容請關(guān)注后續(xù)文章丹莲。

純電動兩檔箱換擋策略優(yōu)化

? ? 下面用一個純電動兩檔箱換擋策略優(yōu)化的實例洲赵，演示Isight與CRUISE聯(lián)合仿真優(yōu)化。

? ? 雖然AVL-CRUISE自帶了一個換擋策略優(yōu)化工具GSP，但是這個模塊完全是為內(nèi)燃機開發(fā)的叠萍。模塊中需要輸入不少內(nèi)燃機的特性參數(shù)芝发，這不符合電機的需求。所以需要結(jié)合Isight自帶的優(yōu)化算法苛谷，尋找最優(yōu)的換擋策略辅鲸。

? ? 可以看到這是一個兩參數(shù)的換擋策略，包含了升檔策略與降檔策略抄腔。上圖中對應(yīng)的a瓢湃、b、c赫蛇、d分別為換擋次數(shù)绵患、油門開度、升檔車速悟耘、降檔車速落蝙。

? ? 如上文介紹的，換擋策略存放在dbf文件當中暂幼。需要Isight讀取dbf中的換擋策略筏勒，并一一設(shè)置成為優(yōu)化變量。

在輸出選項卡中旺嬉，讀取不同的log文件管行，包含Cruise.log、Result.log邪媳，從中選取仿真的輸出結(jié)果捐顷，分別作為目標與邊界。

? ? 根據(jù)各自項目中制定的動力性指標雨效，作為優(yōu)化的邊界迅涮。如本例中設(shè)置百公里加速時間、最大爬坡度徽龟、最高車速作為邊界條件叮姑，并且賦予適當?shù)倪吔缟舷夼c下限

? ? 算法方面推薦大家使用多島嶼遺傳算法，具有收斂快等特點据悔。不同算法設(shè)置的參數(shù)項都不一樣传透，這需要用戶對調(diào)用的算法有一定的理論知識，然后再根據(jù)具體項目的需要來調(diào)整屠尊。

最后可以在結(jié)果管理器中查看旷祸，迭代計算過程中百公里電耗的變化情況。然后打開CRUISE的GB Program模塊就能看到優(yōu)化后的換擋策略讼昆。

教程內(nèi)容介紹

【思想】總結(jié)以往的應(yīng)用經(jīng)驗推出【CRUISE與Isight聯(lián)合仿真教程】托享。教程內(nèi)容包含聯(lián)合：仿真接口及環(huán)境的配置骚烧、兩個聯(lián)合優(yōu)化實例、及ppt與思想自制的bat生成工具闰围。