基于Modelica的純電動客車多領域建模與仿真.pdf

1、隨著環(huán)境問題的日益嚴峻和節(jié)能環(huán)保意識逐漸深入人心，對純電動汽車的開發(fā)與研究已經(jīng)成為新時代的焦點。純電動汽車整車系統(tǒng)的開發(fā)研究涉及機械、電子、控制、熱力學等多個學科，是典型的復雜多領域系統(tǒng)，其多領域建模過程不僅要求模型貼近系統(tǒng)實際，而且對模型的集成能力提出了更高的要求。當前，純電動汽車的建模與仿真的研究大多局限于單一領域，較少涉及及處理不同領域建的耦合關系，為了全面提升純電動汽車的綜合性能，有必要利用多領域協(xié)同仿真技術，在統(tǒng)一環(huán)境下進行整

2、體系統(tǒng)的建模與仿真，實現(xiàn)多個領域的集成，從而有效地縮減仿真與真實結果之間的差距。
　　基于以上背景，本文以某款純電動客車為研究對象，選用一種適用于復雜系統(tǒng)的多領域統(tǒng)一建模語言Modelica對其進行系統(tǒng)級建模與仿真，主要研究工作如下：
　?。?）在分析常用電池建模方法的基礎上，選擇了適合純電動汽車電池建模的PNGV等效電路模型并對其參數(shù)進行了辨識，在充分考慮溫度效應對電池性能的影響下構建了基于溫度效應的等效電路電池模型；根據(jù)

3、永磁同步電機的數(shù)學模型建立其等效電路模型，并在充分考慮其各種損耗的基礎上，基于Modelica語言建立考慮損耗和溫度效應的 PMSM詳細模型，模型中對電機內(nèi)部的機電耦合和磁電耦合進行了模擬，充分考慮了機、電、磁、熱等多個學科的耦合關系；基于Modelica提供的機械和動力學基礎元件，建立了液壓制動系統(tǒng)和多體動力學的雙橫臂獨立懸架和板簧懸架，并根據(jù)魔術公式構建了輪胎多體模型。
　?。?）構建了系統(tǒng)一致的總線信號及接口，實現(xiàn)了整車數(shù)據(jù)

4、的交互傳遞和不同領域模型的交叉融合；根據(jù)油門開度、踏板開度以及方向盤轉角信號對駕駛意圖進行了表達，并基于Modelica電子元器件庫建立了包含再生制動、力矩分配和行駛狀態(tài)控制的整車控制器模型。
　　（3）對建立的子系統(tǒng)模型進行集成，構建了純電動汽車整車仿真模型，并根據(jù)相關國家標準對模型進行動力性、工況跟隨性、經(jīng)濟性、操控性和制動安全性仿真，通過國標的相關規(guī)定和實車的數(shù)據(jù)對仿真結果進行分析。
　　結果顯示模型仿真數(shù)據(jù)與實車試驗