AdvancedVehicleSimulatOR高级车辆仿真器1.ADVISOR简介ADVISOR是MATLAB和SIMULINK软件环境下的一系列模型、数据和脚本文件,它在给定的道路循环条件下利用车辆各部分参数,能快速地分析传统汽车、纯电动汽车和混合动力汽车的燃油经济性、动力性以及排放性等各种性能。此外,该软件的开放性也允许对用户自定义的汽车模型和仿真策略做仿真分析。2.GUI交互操作界面(1)GUI主界面(1-1)整车输入界面——曲线显示(左下角):fuel_converter:燃油转换器fc_efficiency效率fc_fuel_use_hotfc_fuel_use_coldfc_fuel_use_cold2hotfc_emissions_hot_CO热工况排放物fc_emissions_hot_HCfc_emissions_hot_NOxfc_emissions_hot_PMfc_emissions_cold_CO冷工况排放物fc_emissions_cold_HCfc_emissions_cold_NOxfc_emissions_cold_PMfc_cold2hot_ratio_CO超低温工况排放物fc_cold2hot_ratio_HCfc_cold2hot_ratio_NOxfc_cold2hot_ratio_PMmotor_controller:电机控制器mc_efficency电机效率energy_storage:能量存储系统ess_Rint蓄电池组内阻ess_Voc开环电压ess_pwr功率ess_rt_effess_pulse_pwrtransmission变速器downshifttable降档规律shifttableupshifttable升档(1-2)汽车类型选择(LoadFile:载入文件):显示可供选择的各种不同类型的汽车•传动汽车•纯电动汽车•混合动力汽车•燃料电池汽车•压缩天然气汽车可供选择的不同类型汽车—————————————————————————————————————可供选择的不同类型汽车:源代码globalvinf:定义全局变量vin.name:定义车辆名称vin.drivetrain:定义动力系统变量名称,即驱动链结构名称vinf.motor_controller.name:定义驱动电机名称vinf.energy_storage.name:定义电池组部件数据文件名称vinf.energy_storage.ver='rint':定义电池组模型为内阻版本vinf.energy_storage.type='pb':定义电池组类型为铅酸电池......—————————————————————————————————————(1-3)传动系结构图的选择(DrivetrainConfig):conventional:传统汽车传动系结构series:串联混合动力汽车传动系结构parallel:并联混合动力汽车传动系结构ev:纯电动传动系结构fuel_cell:燃料电池汽车传动系结构Prius:丰田汽车传动系结构insight:本田汽车传动系结构custom:根据自身需要自定义汽车传动结构汽车传动系结构(1-4)传动系汽车需选择的部件(DrivetrainConfig):以parallel为例:并联传动系汽车需选择的部件Vehile:车型,车辆参数•ic:(对于内燃机模型)内燃机模型si:汽油机火花点火ci:柴油机压缩点火•fcell:燃料电池模型•nn_ic:带神经网络排放模型的内燃机模型———————————————————————————————————————Vehile:车型,车辆参数:源代码VEH_SMCARveh_gravity:加速度常数veh_air_density:空气密度Noteonvehiclemass:汽车质量说明a1994SaturnSL15spd:车型300IbsofEPAtestmass:300磅测试设备veh_glider_mass=592kg,汽车质量不包括推进系统(发动机、排放后处理、动力驱动、电机、电池组、发电机)veh_CD:空气阻力系数veh_FA:迎风面积(m2)veh_front_wt_frac:汽车静止时,前轴的载荷分布veh_cg_height:离地面,车辆重心高度(m)veh_wheelbase:轴距(m)veh_cargo_mass:货物质量(kg)———————————————————————————————————————VEH_FOCUS为赛车专门设计的福特福克斯3门转换的EVMotor:AC推进的AC150交流异步电机和控制器peakpower:峰值功率150kwpeaktorque:峰值转矩:225N.m,转速范围:0~5000rpm——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————VEH_INSIGHThondaInsight2000本田———————————————————————————————————————FuelConverter:燃料转换器,即发动机举例说明:SelectEngineType:(燃料转换器类型)PortInjectionSI进气口喷射火花点火DirectInjectionSI直接喷射火花点火DirectInjectionCI直接喷射压缩点火OriginalBoreandStroke(cm)原始内经与行程栏(设置燃料转换器原始气缸的直径与行程)NewBoreandStrok(cm)toscaleto:新的燃料转换器模型文件名ExhaustAftertreat:排放后处理,废弃后处理EnergyStorage:能量存储系统,即电池组Motor:电机starter:启动器generator:发电机Transmission:变速器clutch/torq.conv离合器/转矩转换器TorqueCoupling:转矩耦合器Wheel/Axle:车轮车轴Accessory:附件accelectrical:电子附件PowertrainControl:动力系统控制,即驱动控制文件(1-5)传动系汽车变量的设置通过变量列表与编辑键直接键入变量值a)选择要编辑的部件在Component中;举例:fuel_converter(燃油转换器)fc_acc_mass:燃油转换器附件质量变量信息查看:Help。b)直接键入变量值调整燃料转换器的最大功率:maxpwr-即调整变量fc_trq_scale调整峰值效率值peakeff-即调整变量fc_eff_scaleCargo表示货物质量CalculatedMass根据选择的部件和货物质量,计算得到汽车质量overridemass:若勾选,整个仿真过程按这个质量计算(1-6)自动调整结构参数Auto-Size(按钮):用于调整选定汽车的参数,使之符合加速性能和爬坡性能的要求自动调整变量名称:fc_trq_scale燃料转换器转矩量值mc_trq_scale电机控制器矩阵量值能量存储模块:限定电池模块数以确保产生最大为480V的额定电压汽车质量等;加速性能和爬坡性能的要求:最小转矩量值:确保峰值功率输出为45KW系统默认的性能指标是能在坡度至少为6%的道路上,以55mile/h(88.5公里/小时)的车速稳定行驶;0~60mile/h(0~96.56公里/小时)加速时间少于12s;0~85mile/h(0~136.8公里/小时)加速时间不超过23.4s;40~50m,加速时间不超过5.3s;一英里=1.60931公里(2)仿真条件设置界面该界面,用户可以选择车辆的试验方案(车辆的行驶循环工况),设定初始条件。行驶循环工况的定义(右边)选择标准循环工况:道路循环、时间阶跃、循环次数、初始条件;设定加速测试;爬坡能力测试:道路坡度;分析参数;设置电气附件;设置模拟器下载;优化控制策略参数;3个部件灵敏度分析。=参数设置:DriveCycle:选择标准循环工况常用的循环工况:CYC_UDDS:美国的城市驱动工况CYC_1015:日本的1015驱动工况CYC_NEDC:新欧洲行驶循环TripBuilder:自定义循环工况TimeStep:设定仿真步长(默认1s,通常设定为0.01s)#ofcycles:循环工况重复次数(默认为1次,通常采用默认值)SOC(SOCCorrection):蓄电池是否校正linear:线性校正0~σ校正法CycleFilter:是否过滤循环工况,变量:sec.avg,默认值为3s,每个3s对循环工况的数据进行一次平均ConstantRoadGrade:设定恒道坡度InteractiveSimulation:是否实时交互仿真InitialConditions:仿真初始条件设置air_cp:空气阻力系数ess_init_soc:蓄电池组SOC初始值LoadHot:加载热启动温度LoadAmbient:环境温度LoadDefault:默认温度条件的按钮viewvariabledefinitions:查看各初始条件变量的含义ConstantRoadGrade用于设定道路恒定坡度MultipleCycles:多重循环界面TestProcedure测试规程AccelerationTest:AccelOptions按钮TestConditions:设置加速实验的条件ShiftDelay:换挡延迟时间使能信号:AllSystemsRnabled:启用全系统EnergyStorageDisabled:断开储能器FuelConverterDisabled:关闭燃料转换器initialSOC:储能电池组SOC初始值UseCurrentMass整车当前质量OverrideVehicleMass满载质量OverrideVehicleMass新附加质量TestResults:期望显示的实验结果Acceltime:不同的加速时间Distancein...在一定时间内可以运行的最长距离Timein...在一定距离内运行的最短时间Maxapeed:最高车速GradeabilityTest:爬坡试验TestCoditions爬坡试验条件:基本设置:GearNumber:在固定档位下,设置爬坡选项Speed:限定车速,Duration:持续时间条件下,所能爬上的坡度系统使能信号:AllsystemsEnabled:系统是否工作EnergyStorageDisabled:断开存储器FuelConverterDisabled:关闭燃料转换器InitialSOC:蓄电池组SOC初始化MaxnimumSOC:SOC最小化质量参数:UseCurrentMass:整车当前质量OverrideVehicleMass:满载质量AddtoCurrentMass:新附加质量GradeLowerBound:爬坡度低限值GradeUpperBound:爬坡度高限值GradeInitialStepStepSize:爬坡度初始仿真步长SpeedTolerance:车速容差MaximamIteration:最大迭代次数DisplayStatus:显示状态分析参数:Elec.Aux.Loads设置电气附件:设置整车电气附件的开关时间LoadSim.Setup设置模拟器加载Optimizecsvars优化控制策略参数controlStrategyOptimizationMethodSelection优化方法选择OptimizeusingMatlabOptimizeusingVisualDOCCycle/TestProcedureSelection试验工况选择是依据用户在前面中定义的循环工况不同而有不同的选项DesignVariables设计变量定义各参量的工作范围Objectives/Constrains目标约束条件主要限制发动机的排放