融合路面清洁感知与模糊优化的电动清扫车节能作业策略

陈培震; 周英超; 李波; 肖振

河北科技大学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (05) : 587 -598.

陈培震, 周英超, 李波, 肖振

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摘要

针对电动清扫车传统恒定功率作业模式的局限性，以及模糊控制中存在的主观性过强、缺乏理论支撑等问题，提出了一种融合路面清洁感知与模糊优化的节能作业策略。首先，采用YOLOv8-seg模型分割并量化路面垃圾，结合垃圾种类和覆盖面积计算出路面清洁指数；其次，构建以路面清洁指数和车速为输入，以作业电机转速和转矩为输出的模糊控制器，并选取18个隶属度函数参数，以减少作业能耗为目标，采用灰狼优化算法(grey wolf optimizer, GWO)进行优化；最后，通过MATLAB/Simulink在制定的仿真工况下验证提出策略的有效性。结果表明：所提策略有效减少了电动清扫车的功率消耗，作业能耗相较于优化前降低了9.85%。同时，优化后的电池SOC变化趋势更加平缓。研究结果为电动清扫车的智能化、节能化发展提供了新的技术路径。