程一帆，李雪松，高炳钊，洪金龙，张国旭，陈 虹

（1.吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春 130025；

2.同济大学机械工程博士后站，同济大学汽车学院，上海 201804；3.同济大学新能源汽车工程中心，上海 201804）

前言

汽车电控技术已经成为汽车性能提升的核心使能技术，但同时也增加了设计、标定与验证环节的难度。基于模型的控制系统开发（model⁃based development，MBD）有着缩短项目时间、提高产品质量、降低成本、减少对物理原型的依赖等优势［1］。而目前国外各大汽车∕零部件厂商的控制系统开发进程普遍遵循V流程，其中model⁃based理念贯穿控制需求、设计和验证等所有子进程，因此各大厂商正在逐步加大应用基于模型的开发标准的占比，如：日本NISSAN公司于1999年将基于模型的理念应用到系统开发中，目前已扩展至约85%的项目中［2］；德国ZF公司开展了基于模型的自动变速器软件开发的设计项目，结果表明可以显著减少代码量（传统开发的15%）和故障率［3］；瑞典沃尔沃公司通过使用自动测试系统，大大加快了开发进度并保证了货车制动系统的可靠性［4］；美国福特公司的车道保持系统在结合了基于模型的开发模式后，有助于排除错误检测并减少昂贵的原型测试［5］。

然而当前汽车行业在基于模型开发的控制算法设计阶段往往考虑采用PID和前馈查表控制［6］，忽略将控制器设计作为单独环节，这样会带来两个问题：（1）为了优化PID和前馈查表法所需的控制参数，需要大量费时费力的台架标定和实车试验标定，并且基于静态工况点的标定仍难以保证实际瞬态工况的控制性能；……