分析混合动力汽车和电动飞机电气组件

这个示例使用:

开放的例子

这个例子演示了如何使用快速建模探索设计空间的混合动力汽车和电动飞机区域设计标准和比较结果。这个过程可以减少设计迭代和确保最终设计满足系统级需求。

混合动力汽车和电动飞机航空航天工业领域的积极发展。加速混合动力和纯电动动力系统之间的选择过程,选择电网架构、和大小电子元件,考虑使用模拟MathWorks产品。下载188bet金宝搏

使用预配置的模拟配置,这个例子展示了电池大小之间的权衡纯电动或混合电力系统,有或没有有效载荷。它包括Pipistrelα电和NASA X-57麦克斯韦飞机。作为一个项目,实现示例提供各种快捷键,您可以使用与仿真实验。

模型组件

飞机块指定的飞机相比项目:

Pipistrelα电[1],一个预配置模型,世界上第一个双座纯电动飞机训练。
NASA X-57麦克斯韦[2],一个预配置的NASA X-57麦克斯韦模型飞机,一个实验性的电动飞机。
习俗,飞机模型,您可以根据您的规格。

在飞机,每架飞机被建模为一个4日订单质点(纵向)在飞行中,所需的推力输出负载电机。这个抽象模型假定飞行员需要遵循必要的行动任务。

您可以指定几个选择飞机的空气动力特性,包括空和最大质量,机翼面积和升程曲线值,阻力系数,和目标的速度攀升,克鲁斯,下降的部分任务。块使用这些值,随着任务的高度,创建查找表攻角(α)和推力,由于大气密度、目标速度、和飞行姿态角(γ)。沿着飞行在每一点上,查找表返回α和推力对于输入到四阶点质量块,计算加速度。通过举行α和推力计算,稳态值,实际的速度迅速达到所需的速度。飞机还定义了块的上升和下降率的使命。

任务概要文件块集机场和巡航高度和总飞行距离。如果输入的值是不可行的,比如飞机爬到距离太短,来自请求的巡航高度,然后调整值,一个消息描述了变化。看看飞机能飞多远,直到耗尽了电池供电,输入一个总飞行距离长。

环境块计算空气密度选择海拔地区使用COESA大气模型。

用默认设置运行模型

默认情况下,飞机块配置为Pipistrelα电动飞机。看到这架飞机的性能与默认设置,运行模型使用“单一运行”项目的快捷方式。运行Pipistrel没有有效载荷。

两个数字显示显示电池状态,电流和功率在飞行。两个范围窗口显示任务进度(高度和速度),输出功率和能量使用。注意,电池耗尽的能力(达到20 amp-hours)之前完成整个任务。

捕获数据由一个模拟,Simscape的例子使用数据记录(Simscape)能力。提供的各种仿真情况下项目快捷方式运行脚本,运行所需的情况下,然后提取结果从Simscape日志创建数据。飞机与不止一个电动马达,所需的总扭矩计算飞机子系统的数量除以汽车之前传递给电源子系统。标准停止仿真,batteryCapacityMin相应地,调整从20 amp-hours。

运行模型和克鲁斯在3000英尺

Pipistrel设计作为主要的飞行教练。的默认配置任务模型Pipistrel可能不是典型的任务。修改巡航任务在3000年而不是9000英尺,然后做一个跑去看到这种变化的影响(减少持续时间)。

负载运行模型

运行Pipistrel 165磅的有效载荷,用“设置有效载荷质量”快捷方式,然后再次运行模型。看到一系列有效载荷值的影响,使用“扫描有效载荷质量”快捷方式。这个快捷方式不同负载从0到330磅。清洁工产生不同的数字,显示飞行时间和范围的参数。每一个标记代表一个模拟。你的鼠标悬停在看到它的有效载荷质量标志(X)和飞行范围或期限(“Y”)值。

运行模式与各种电池大小

飞行范围是如何影响电池大小,使用“扫电池大小”快捷方式。从60到160 amp-hours快捷方式变化的能力(或100 - 200 amp-hours如果X-57被选中)。示例假定电池质量是线性正比于它的能力,因此提高其能力提高它的质量。如果设置了有效载荷足够大Pipistrel(超过183磅),电池质量的增加会导致最大的电池扫描将飞机的最大质量值(例如Pipistrel 1212磅)。的total_mass变量在工作区底部商店扫描每个案件的总质量。如果电池容量足以完成任务,填充标志表明这一点。注意,纯电动飞机,如Pipistrel,没有燃油消耗,导致质量在一个航班没有变化。

运行模型与最大有效载荷

的电池容量扫“运行模式”与各种电池大小收益率的飞行范围固定负载。找到最大载荷的飞行范围,使用“扫频范围在最大负载”快捷方式。这个清洁工电池容量和负载的总质量等于最大质量在任何情况下(除非负载变得消极,在这种情况下,负载设置为零,模型会超重)。从这些结果中,您可以选择最大电池大小对于一个给定的载荷要求。