使用物理建模设计和模拟电动车辆
今天的博客文章是由Veer Alakshendra他是MathWorks学生竞赛团队的教育技术推广员。在这个博客中他谈到如何模型和模拟电动汽车使用matlab和simulink金宝app。
介绍
建模是一种创建具有软件和硬件的真实系统虚拟表示的方法。它是有价值的公式的学生单独使用硬件原型可能难以再现的测试条件,特别是在设计过程的早期阶段,此时硬件可能不可用。
为了模拟电动汽车,我们会使用物理建模方法那哪一个是一种具有实际物理组件组成的建模与模拟系统。它采用了物理网络方法,在哪里Simscape块对应于物理元素,例如齿轮那轮胎, 和汽车。
电池组
电池组由串联的各种电池组成。我们用等效电路模拟了每一个电池,这是一个相对简单的电路,包含一个电压源和几个电阻和电容。
另一个在建模电池时的重要一步选择物理块的适当参数所以它回应S.与物理电池单元一样类似地。一个可能的的方式来确定这些参数经过进行参数估计在那里我们定义设计需求和成本函数S.来优化模型参数。更多地了解关于如何我们使用了这种技术估计电池参数,请签出这一点视频标题。”使用Simulink和Simscape对电池进行建金宝app模。“
降压转换器
将高的电池电压低压,我们有使用一个DC-DC转换器,具体来说,降压转换器。
在在这个例子中,我们使用了平均值直流-直流转换器堵塞代表A.受控平均值DC-DC转换器。
电机和控制器
电池为BLDC电机供电并使用该电机进行建模刷块中可用Simscape电。我们使用数据表在定子,转子和机械突片下设置块参数的值。
为了控制电机在不同的速度,首先,我们用一个理想的旋转运动传感器堵塞。此外,霍尔传感器使用角位置信息,以确定何时从一个扇区转换到另一个扇区。接下来,我们建立了一个换向逻辑,以计算三相逆变器的开关模式。
要学习如何使用Simscape设计电机控制器,请参阅此视频。
传播
传输包括以下组件:
- 执行机构块:它将换挡信号转换为离合器盘压力,并输出与离合器啮合所需的压力。
- 磁盘摩擦离合器:该块限制在驱动和从动轴之间的扭矩传递。
- 齿轮:齿轮块是用来建立一个3速传动系统。我们使用简单的装备具有两种不同的齿轮比的块以产生高低齿轮。
要了解更多关于使用物理建模方法的动力系统建模,请参阅此教程视频。
车辆系统
我们使用物理块建模了纵向车辆动态Simscape Driveline.由以下子系统组成:
- 制动器:制动器在后轮和前轮上施加。它已经使用了模型Loaded-Contact旋转摩擦在两个旋转表面之间传递扭矩的块。
- 车辆:以纵向运动模拟双轴车身,我们使用过汽车的身体块与一组轮胎块配合。
- 传感器:理想的平移运动传感器Block测量车辆的速度和行驶的距离。
闭环车型
最后,通过物理连接将各个子系统连接起来,建立闭环仿真模型。此外,我们添加了一个参考速度跟踪和PI控制器输出所需的占空比控制信号。
一旦我们运行仿真,很明显,控制器可以达到参考速度40km /h,并在~30秒后下降到零。车速的突然变化是换挡的原因。
学习资源
现在你已经完成了所有步骤,我们遵循了建造电动车型,您必须想知道您可以在哪里详细了解。所以,别担心!我们有一个适当的教程,以指导您建立车型。
联系
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