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前言
本订阅号的一个特色就是,你们都猜不到【思想】下一次更新是什么内容。 前面更新的内容《增程式混合动力系统动力经济性仿真》介绍了增程式混合动力仿真中常见逻辑算法,包含多点控制发动机单点工作、多点工作及功率跟随。很多搞仿真的朋友可能看完后还不是很清楚在AVL-CRUISE软件中如何控制发动机工作点。 【思想】将用两期内容详细介绍AVL-CRUISE自带的增程式例子,通过两个自带例子的分析大家对发动机的控制将会有更加深入的理解。同时,本次更新还有福利派送活动,活动详情请见文章最后。 AVL的工程师非常贴心,为初学者提供了大量的例子工程。增程式模型同样也是,提供了3个例子涉及两种不同的控制算法。【思想】会介绍Ver0001与ver0002这两个例子。 2Ver0001 这个例子中采用的是Function模块搭建控制策略。 以上就是Ver0001的控制模块,之前介绍过增程式在驱动部分还是有驱动电机负责。所以【机械与电制动力分配】、【驱动与制动模式切换】的逻辑与自带电动车的一致,就不多介绍了。【发动机转速控制模块】是本例的重点!它使用了CRUISE自带的PID模块,将发动机转速稳定一个固定值。 这个固定值在Constant模块中进行设置,设置发动机稳定工作在3000转。 在PID模块中配合输入三个合适的PID参数,再加上一个需求转速,只要4个参数就能把发动机的转速锁死在某个值,讲到这里大家是不是觉得特别神奇,特别棒棒!?! 上面这个流程图就是一个最简单的PID控制算法,对应本例模型,【被控对象】就是发动机与发电机组成的增程器。 【被控对象】输出的发动机转速信号c(t),转速信号与目标转速r(t)计算得到差值e(t),差值经过【比例(P)】、【积分(I)】、【微分(D)】运算输出控制信号u(t)。 通用上面的动画,我们可以了解PID三个参数对自动控制系统的影响,看到这,你或许要问【思想】:“PID参数如何设置呢?”从学术的方法说,就是根据《控制工程》的一大堆理论公式计算获得,但是这方面的技能【思想】可能还没毕业就还给老师了。实际应用中可以通过“试”的方式获取PID参数,是不是如此简单傻瓜呢。 【Range Extender Control】模块用来判断什么时候该开启增程器;开启后发动机转速不足发动机负荷率为0.5用于提升转速;满足增程器工作条件后发电机提供负扭矩,发动机控制由【PID模块】提供信号,例子中发电机的LoadSignal为-0.5。 3结果分析 从仿真的结果中,把发动机转速、电机与发动机的LoadSignal放一起分析。 【1】 阶段:SOC未满足增程器开启条件发动机与发电机均为关闭状态; 【2】 阶段:SOC满足,但是发动机转速过低,可以看到发动机自己把转速迅速拉升到工作转速; 【3】 阶段:PID开始起作用,控制系统开始自我调节发动机转速。此时的发动机转速还不是很稳定; 【4】 阶段:经过PID调节后发动机转速已经趋于稳态,增程器也处于稳定工作状态; 到这里,作为读者的你,是否对单点控制有了比较清晰的认识呢?只要掌握了单点控制,多点控制还会远吗?不就是“确定几个发电机的工作点,对发动机进行转速控制并配合Stateflow状态机切换”的事嘛,简直易如反掌!! 4思考 这个模型对于刚入门的朋友还是比较浅显易懂的,可以了解到,如何通过PID控制发动机定点工作,当然也存在缺陷。下面【思想】就来谈谈自己的看法。在【2】阶段中发动机转速低于工作转速的情况让发动机自己把转速拉上去是否合理呢?尤其是发动机转速从0到怠速这一过程。【思想】觉得,这部分可由过发电机带动发动机到工作转速,可能更为合适。另外,在【3】阶段的发动机PID调试过程中,PID参数设置不是很理想,可以进一步优化,得到更加平缓的转速变化曲线。 5福利发放 本期内容介绍的是Ver0001的增程式控制思路,下一期【思想】要介绍的是ver0002的控制。 Ver0002采用的是DLL的联合仿真方式,软件自带提供一个DLL文件,并没有提供原始的Simulink模型。【思想】将这个例子Simulink模型作为福利活动发放给大家,活动规则如下: 活动时间:2019.12.2-2019.12.9 操作方式:1、关注【古德曼汽车工业】公众号; 2、转发本文或往期推荐中任意文章到1个专业群(行业交流群、同事群、同学群); 3、转发朋友圈; 提交方式:提交以上二、三截图到微信公众号后台,【思想】将回复下载地址。 ■ Simulink中浮点数的优化表示法 ■ 嵌入式C语言中CAN报文字节序问题的处理方法■ 嵌入式C语言环境下的CAN总线通讯协议 ■增程式混合动力系统动力经济性仿真 ■ 路谱数据滤波工具■ Simulink代码生成提高教程 ■ S-Funciton应用实例 ■ 汽车工程师眼中的C# ■ 工况路普的采集与数据处理 ■ 混合动力节油的秘密-发动机万有特性 ■ AVL-CRUISE纯电动仿真策略提高教程 ■ AVL-CRUISE纯电动模型仿真策略■ Simulink代码生成应用教程 ■ Sinmulink代码生成基础体验教程 ■ 燃料电池车(FCHEV)动力经济性建模与仿真 |
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