基于Simulink的混动电动汽车统一模型架构设计与应用-演讲报告.pdf
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1、1896192019872006基于Simulink的混动/电动汽车统一模型架构设计与应用汽车电子控制技术国家工程实验室上海交通大学殷承良 教授Prof. Chengliang YIN目录开发需求与目标模型介绍模型的统一架构信号的灵活交互适用车型的多样性测试仿真中的拓展性应用案例总结未来开发工作开发需求与目标传统车辆与新能源车辆类型丰富统一建模的“平台化”概念,兼顾不同车辆类型Fuel Cell 燃料电池控制优化复杂程度与模型复杂程度相辅相成控制策略开发与建模仿真在开发过程中集成的需要面向不同开发需求,“模块化”设计提供不同的控制解决方案问题问题解决方案解决方案即插即用即插即用开发需求与目标目
2、录开发需求与目标模型介绍模型的统一架构信号的灵活交互适用车型的多样性测试仿真中的拓展性应用案例总结未来开发工作标准整车模型架构 驾驶员模型 环境模型 整车控制器 车辆模型可继承性架构 顶层结构、系统结构、部件结构 部件控制器、执行器、部件本体、部件传感器不同复杂度模型 标准化接口 开放的开发环境MATLAB/Simulink及其他工具包模型的统一架构用户自定义数据用户可自定义车辆数据用户可自定义测试数据根据需求确定模型复杂度发动机模型:静态Map图模型;基于物理建模模型具有重用性混合动力系统:单电机混合动力;双电机混合动力;四驱混合动力模型便于修改 基于MATLAB/Simulink 建模环境
3、适用车型的多样性不同复杂度的发动机模型稳态模型物理模型模型的统一架构标准化建模要求 各层模型的标准结构 标准化接口 封装性 可重复使用的元件库标准的三输入三输出模型标准的三输入三输出模型Effort=势信号势信号Flow=流信号流信号Controller=控制信号控制信号机械动力学部分机械动力学部分势信号= 力/力矩流信号 = 速度/转速电学部分电学部分势信号 = 电压流信号 = 电流FMvTIwVIR灵活的信号连接方式标准信号的定义(单位制、传递方向)信号总线的使用模型的统一架构信号总线对信号进行分类和传递信号总线对信号进行分类和传递e.g. 力矩信号的总线包括发动机、电机力矩信号顶层结构驾
4、驶员-车辆-环境-控制器 闭环系统EnvironmentVehicleVehicle ControllerDriver顶层结构EngineEngineMGAMGAMGBMGBGM 2-Mode Hybrid Electric Vehicle PowertrainOutputC2B1P1B2DamperPumpMGAMGBPC1S1P2PC2S2C1P3PC3S3EngineA typical block diagram of a control-oriented simulation model for two-mode power-split HEVICE & MotorsTorques &
5、 SpeedsElectric power flowTransmission2 2- -Mode Hybrid Electric Vehicle System within Uniform Mode Hybrid Electric Vehicle System within Uniform ArchitectureArchitectureTorqueTorqueBusBusSpeed Speed feedbackfeedbackBusBusElectrElectric ic Power Power BusBusPowertrainPowertrainInformatioInformation
6、busn bus信号的灵活交互后向仿真纯数字仿真用于验证模型的准确性和控制效果软件在环(SIL)测试实时代码生成代码生成S-Function编译纯数字仿真时可在主机上进行编译仿真,不需要I/O接口测试仿真中的拓展性硬件在环(HIL)Code generationCode Generation快速原型Code generation台架/实车试验Code generationCode GenerationI/OI/OI/OPlant/PrototypePC with I/OEmbedded ComputerPC with I/ORest of Vehicle is emulated数字仿真Stat
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