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eBAJA SAEINDIA 2019的获奖者使用MATLAB和Simulink进行车辆设计金宝app

今天的帖子,我想向大家介绍团队马从Nirma大学。他们最近获得了总体上的胜利排名埃巴贾·萨因迪亚2019,印多尔并在这里分享他们使用MATLAB和Simulink进行车辆设计的经验。金宝app

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从我们前几年的经验中,我们了解到仿真是设计过程中的一个重要部分。今年,我们的目标是制造一款高效的全地形车(ATV)这可以在eBAJA SAEINDIA 2019比赛中竞争,在比赛中团队需要设计电动ATV。因此,在我们最终确定ATV设计之前进行模拟非常重要。为了演示我们的方法,首先让我们看看我们的挑战和要求:

  • 部件的选型和选择:我们面临的主要挑战是选择合适的电机和变速箱,以满足我们的设计要求。
  • 荷电状态(SoC)的估计:下一个要求是估计电池SoC,以便我们可以为驾驶循环选择合适大小的电池。
  • 制动和转向计算:最后,我们想创建一个计算器,为我们提供制动和转向性能计算,可以计算停车时间、阿克曼百分比、所需转弯半径等。

在提到了这些挑战之后,现在让我们看看MATLAB和Simulink如何为我们提供一个平台,为我们的问题提供基于仿真的解决方案。金宝app

基于方程的动力传动系统模型

我们使用惯性测量单元(IMU)记录了车辆的行驶循环,并使用动力总成块集中的行驶循环源块导入记录的行驶循环(图1)。这个块使我们可以自由地从不同的文件格式导入数据。

图1:驱动周期导出

我们使用记录的数据和我们车辆的其他规格来建立一个Simulink模型(图2)。我们的模型分为四个基本的子系统。金宝app从力模型子系统开始,将驱动周期、车辆重量(包括驾驶员)、车辆加速度和轮胎半径作为输入输入子系统。现在,这个模型使用力方程来计算牵引力,扭矩,车轮速度和机械功率。进一步,这些值被输入变速箱模型子系统,本质上根据齿轮传动比增加车轮转速和降低扭矩,考虑到功率损失。现在电机逆变器模型获取这些值,并将机械实体转换为电气实体,相应地从电池模型中提取电荷。当电池组的荷电状态(SoC)达到规定水平时,模型停止。

一旦我们的Simu金宝applink模型准备好了,我们就用不同的电路和车辆参数运行仿真。因此,使用这个模型,我们能够进行多次模拟试验来估计SoC,并选择合适的电机和齿轮。

图2:Simulin金宝appk模型

转向和制动计算

当设计一个全地形车,这是重要的司机是舒适的转向。重要的。最初,我们使用单独的工具来执行计算,使用单独的工具来进行可视化。后来,我们的长辈建议我们使用MATLAB应用程序设计器,因为它提供了一个平台来创建用户界面和运行我们的数学计算,这样我们就不必编写胶水代码。我们还意识到,构建一个应用程序,我们只需要输入诸如轴距、轨道宽度、机架长度等值,并将结果可视化,这将是一件非常棒的事情。图3显示了使用MATLAB为我们提供了以下信息:

  • 拉杆设计参数
  • 阿克曼百分比
  • 所需转弯半径
  • 阿克曼几何与实际几何的偏差

图3:转向计算app

类似地,我们为刹车计算做了一个应用程序。制动器是任何车辆的一个非常关键的部件,对车辆的制动平衡和制动力的计算都是必要的。并结合实际情况设计制动参数。我们以前计算的“确定制动盘直径”和“确定制动距离”是非常不切实际的,因为它给出了11 - 12米的总制动距离。因此,我们改用节能的方法来计算停车距离。图3显示了我们使用MATLAB进行的制动计算。利用制动模型对制动平衡进行了适当的分析,并对制动距离进行了仿真。

图4:制动计算app

结论

基于仿真的方法帮助我们了解了设计要求。我们感谢MathWorks网页上提供的视频教程。这些教程帮助我们构建了自己的模型和应用程序。今后,我们将在MATLAB和Simulink中探索更多新功能,这将帮助我们构建更高效的汽车。金宝app

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