“没有仿真软件,我金宝app不认为会有任何方式来开发可执行的规格相同级别的细节或使用基于模型的设计广泛。”
马修-史蒂文斯,滑铁卢大学
挑战X,竞争由通用汽车(General Motors)和美国能源部,挑战17北美学生团队重新设计一个雪佛兰Equinox,以减少排放和燃料消耗在不牺牲车辆性能或安全。
滑铁卢大学的替代燃料团队(UWAFT)整体赢得第一名在第一年三年与他们竞争的燃料电池驱动的汽车设计。UWAFT也赢得了MathWorks交叉在创建基于模型的设计业绩奖,模拟,为车辆设计和子系统控制和分析模型。
“我们唯一的团队使用燃料电池动力系统,”克里登弗雷泽教授说,UWAFT教师顾问。“MathWorks软件基于模型的设计不仅减少了时间我们团队原型和模拟车辆系统的设计,但也使我们建立燃料电池技术的可行性。”
挑战的第一年X专注于汽车设计。参与者必须使用基于模型的设计完成动力系统设计和测试10个月内,必须提交五大报告。
滑铁卢大学的团队寻求设计软件,使他们能够使用基于模型的设计在整个项目从需求捕获的实现。软件必须加快控制策略开发通过促进模型重用。它还必须快速学习和容易使团队成员分享工作。
“MathWorks工具使我们能够模拟各种动力系统,开发准确的植物模型,测试控制策略,总体设计和验证,“UWAFT队长说,马修-史蒂文斯。
MATLAB的MathWorks提供培训®,仿金宝app真软件®,Stateflow®PSAT,基于仿真软件的建模项目。金宝app“有一个产品快速的学习曲线,或者学生已经训练团队的成功是至关重要的,”史蒂文斯评论。“MathWorks工具可以用于多个阶段在设计过程中,尽量减少软件的数量,学生需要学习。”
UWAFT开发超过400 PSAT模拟比较燃料技术,动力系统分级。优化工具箱™和一个复杂的实验设计使他们理解组件大小和车辆性能之间的关系,然后确定最优动力系统。
他们用仿真软件开发植金宝app物的燃料电池动力系统模型,包括发动机、电池,燃料电池,直流/直流转换器。
仿真软件MATL金宝appAB, Stateflow,控制系统工具箱™使他们开发混合动力控制策略(高碳钢)决定的权力来自燃料电池。MATLAB帮助他们找到最佳的专用燃料电池和电池之间的权力在一个特定的驱动周期。
直流/直流转换器提高燃料电池燃料电池电压和控制能力。Simscape电气™是用来模拟电路,这是由一个PI控制器控制。研究小组调查了电路的频率响应和稳定性在MATLAB中使用波德图和pole-zero地图。模拟使他们能够验证正确操作,确定电路效率,计算电感的值和评级和其他组件。
因为燃料电池打开和关闭,它创建了一个不连续的函数,优化使用传统方法是困难的。找到最优控制基准,因此UWAFT使用全局优化工具箱,它不需要函数是连续的。他们还使用了深度学习工具箱™模型内部的水化膜燃料电池堆栈。
该团队使用嵌入式编码器®针对UWAFT卫星控制器在整个目标的工具使用嵌入式控制器快速原型。
他们正在测试动力系统组件,改进汽车控制策略,将先进的燃料电池集成到车辆,和研究减重的可能性。
“我们绝对是整个竞争,使用其他MathWorks产品感兴趣,希望在我们的未来职业生涯在许多其他项目,”史蒂文斯下载188bet金宝搏说。
轻松的交流。MATLAB和Simulink金宝app环境效率增加了使团队成员能够很容易交换捷径和技巧和电子邮件彼此自己的模型和成果为进一步工作。
大量节省设计时间。特金宝app别是“仿真软件允许UWAFT使用基于模型的设计比较四种不同燃料和设计一个健壮的燃料电池运动型多用途车和控制策略在不到10个月,包括培训时间真正令人难以置信的壮举,”史蒂文斯指出。“没有仿真软件,它金宝app可能会让我们直到结束的为期三年的竞争来完成所需的工作仅在第一年!”
创新技术。“我们相信,我们的最终产品将成为第一个student-designed燃料电池车辆提供性能与今天的汽车竞争而实现的里程和效率需要未来,”史蒂文斯说。
