在“真·Simulink车辆仿真教程”临近结束的时候,我发起一个投票,大多数铁子们想了解基于基础教程中的模型扩展的内容,那么我们先从双电机的扩展开始。
相信铁子们看完了一整个基础教程,simulink应该也得心应手了,在后面的文章中我将会侧重于介绍逻辑的实现,对simulink模块不再做过多阐述。
之前的文章中,我在《如何快速搞一个双电机四驱仿真模型(1)》中介绍了三种基础的策略实现方式,本文我们基于第三种建立简单的双电机控制模型:实现四驱的同时考虑能量回收及扭矩分配策略。
模型处理
我们前面建立的模型是单电机驱动的,车辆只有一个扭矩传递路径,双电四驱涉及到两个扭矩传递路径,所以模型结构要做以下变更。
好了,开始搞起来吧。
在data脚本中,新增电机及传动系的变量,这里我偷懒直接定义成相同的值了。
将电机、减速器、车轮模块复制一份,作为后驱传递路径,并将模型中的数据更改为相应的新建立的模型变量。
由于存在两个扭矩源,所以需要将车辆模块中的轮端力进行相加。
同理,模型中新增了一个电机,作为耗能元件,需要将其功率进行相加后输入给电池。
这样,车辆结构模型我们就调整好了,完成的模型如下图所示。
策略模型
策略部分我们需要实现简单的驱动扭矩分配及制动扭矩分配,具体如下:
【1】以后驱电机为主,低扭矩需求下通过后驱电机驱动;
【2】踏板开度大于0.5时,认为有较大的扭矩需求,此时前驱电机进行扭矩补偿。
【3】处理制动扭矩,以固定比例分配前轴后制动扭矩,并对前后轴电液制动进行单独处理。
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驱动扭矩处理
我们通过1-D lookup Tabel模块对加速踏板信号进行二次解析:当踏板开度为0~0.5时,解析为0,当踏板开度为0.5~1时,线性解析为0~1。
将解析的开度作为前驱电机的负载系数,乘以前驱电机外特性即可以得到前驱电机需求扭矩。
后驱电机作为主驱电机,需求扭矩仍以踏板开度×电机外特性计算。
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制动扭矩处理
由于存在两个电机,前、后轴的电/液制动扭矩都需要进行分配,所以我们需要先计算出每一个轴端的制动需求扭矩。
首先在data脚本中新建一个制动分配系数变量。
该变量代表车辆进行制动时前轴的制动力分配比例,当然你们做论文可能需要处理成动态的,如果有需求我们后面找机会就讲,这儿就简单粗暴的设置成常量了。
则轴间的制动需求扭矩按下述方式计算:
前轴制动需求扭矩=总制动需求扭矩*制动分配系数
后轴制动需求扭矩=总制动需求扭矩*(1-制动分配系数)
然后分别计算前后轴的电机扭矩与液压制动扭矩即可,处理逻辑与原模型类似,注意前后轴电机的变量不要混淆,这里不做过多的赘述,建立后的模型如下:
最后在模型模块间建立信号连接即可,完成后的模型如下:
最后我们运行下模型,在CLTC工况中,由于驱动需求扭矩较小,全程由后驱电机驱动,而制动时,前驱电机提供更大的制动力;在车辆全油门加速时,前后电机均输出最大扭矩,基本符合我们的设计需求。
关于双电四驱模型的扩展就介绍到这,有需要的铁子赶紧去试一下吧!