找回密码
 立即注册

基于Matlab/Simulink的整车控制策略仿真平台介绍

绿色电动能(稿源) 2022-4-4 08:58 No.1670

接下来几篇文章,想给大家分享一些新能源车控制策略仿真平台的搭建方法,这个对于学习车辆模型、验证控制策略都有很大的帮助,也是一件很有乐趣的事情。

Why

1、在仿真平台上进行MIL测试是整车开发流程的必经之路。

整车控制策略开发遵循V流程,在软件集成之后都需要经过MIL测试,即在仿真平台上跑一跑,看一下整体策略是否正常,再考虑上台架进行HIL测试,这个仿真平台是整车软件开发的一个必要过程,了解它会很有好处。

2、仿真平台测试是验证控制策略好坏的重要手段。

作为一个学生,一个兴趣爱好者,或者一个算法工程师,当我们新开发一个控制策略之后,没有办法评价其好坏,如果有一个仿真平台,就可以很方便地进行测试,验证我们策略的有效性,经过一次次迭代,不难开发出一个满意的控制策略。

3、没车没台架只能走仿真测试这条路。

如果有一个HIL测试平台,或者有一辆试验车加一套软件刷写工具,我们可以不要这个仿真平台,直接台架验证或实车测试。很遗憾,大部分人没有这些资源,那就还是需要这个仿真平台。




How

目前知道的唯一办法就是在Matlab平台上进行仿真测试,其他的我也不会。




What

1、仿真平台包括三部分:驾驶员模型、控制策略、车辆模型。如下图所示:

基于Matlab/Simulink的整车控制策略仿真平台介绍

驾驶员模型:根据期望车速控制加速踏板或制动踏板的开度。

控制策略:根据驾驶员输入请求,发出控制指令给部件,控制车辆按期望车速行驶且符合预期的能力管理策略。

车辆平台:包括动力系统、传动系统、电气系统、车辆模型等,能反馈车辆的实际运行状态。

(这里需要说明一下,控制策略是我们的算法,对应实车上控制器内存里的二进制代码;车辆平台是车的模型,因为没有车我们把它抽象出来为我们仿真测试服务,这里我们用车辆的纵向动力学模型,这个模型刚好能满足我们进行车辆能量管理策略验证。)

2、选增程式电动汽车作为车辆平台,最有代表性,入手简单,后期可扩展性强。

新能源车种类有很多,纯电动、增程式、并联式、功率分流等。纯电动构型太简单,只有一个驱动电机,不具有代表性;后面三中都有发动机、电机、发电机三个核心控制部件,但并联式、功率分流式构型的能量管理策略较为复杂,不适宜初学者。所以,我们选择增程式构型,核心部件都有,很有具代表性,后面想做并联式或者功率分流式仿真可基于此构型适当改造即可,非常方便。

增程式电动汽车主要控制单元及部件如下图所示:

基于Matlab/Simulink的整车控制策略仿真平台介绍

3、选物理模型作为基础模块进行模型搭建,方便快速,简单直接。

Simulink下有一个Simscape工具箱,用于创建物理系统的模型,可以基于实际的物理连接关系,直接连接对应模块框图,建立系统物理模型,可以说是一种傻瓜式的建模方法。后期,对车辆的各部件数学模型、部件之间的动力学关系有一定了解后,也可以尝试自己搭建模块框图。

如下图,就是齿轮传动物理模型以及模型说明。B/F就是两个机械上的连接点,只有按照真实的物理构型,连接对应的机械点就可以。你能想到的物理部件,Simscape中都有对应的模块框图,供你使用。

基于Matlab/Simulink的整车控制策略仿真平台介绍


基于Matlab/Simulink的整车控制策略仿真平台介绍




以上,作为仿真平台的开篇,下一篇我们开始正式搭建模型。

关注微信公众号"新能源汽车控制",了解更多精彩内容。

文章来源【新能源汽车控制】版权归原作者所有
【免责声明】
1、车城网发表的该观点仅代表作者本人,与本网站立场无关,如有侵犯您的权益,请联系立删。
2、版权归原作者所有,车城网平台仅提供信息存储空间服务。