matlab里面simulink怎么仿真（Simulink软件仿真平台之整车控制策略）
matlab里面simulink怎么仿真（Simulink软件仿真平台之整车控制策略）本文为简化控制策略设计，做如下假设：1、电池包、电机、发电机之间是电气连接，三者连接同一高压线束上，电机、发电机可以消耗电池电量也可以给电池充电，同时两者之间也可以为对方提供电能。2、发动机与发电机之间是机械连接，发动机的启动时靠发电机正扭矩拉起转速，发动机发电时电机出负扭矩发电；电机、传动机构、车轮之间也是机械连接，驱动时电机出正扭矩驱动车轮，制动时电机出发扭矩制动车轮同时回收电能。3、发电机与电机是电气连接，车辆驱动的全部动力来源于电机；发动机、发电机一起作为增程器，仅在需要时提供电量或功率补充。
之前一篇文章简要介绍了新能源车控制策略仿真平台的基本内容，主要包括驾驶员模型、控制策略、车辆模型三部分，如下图所示。今天我们详细说说第二部分整车控制策略的相关内容。
整车控制策略需求分析
整车控制策略，广义上是指整车控制器的所有控制功能策略，包括能量管理、扭矩控制、上下电控制、充放电控制、热管理控制、诊断功能等等，是一个比较复杂的控制系统；狭义上一般指整车控制器的能量管理和扭矩控制功能。我们今天想搭建的就是增程式电动汽车的能量管理和扭矩控制策略。
增程式汽车整车构型如下图，可以看出：
1、电池包、电机、发电机之间是电气连接，三者连接同一高压线束上，电机、发电机可以消耗电池电量也可以给电池充电，同时两者之间也可以为对方提供电能。
2、发动机与发电机之间是机械连接，发动机的启动时靠发电机正扭矩拉起转速，发动机发电时电机出负扭矩发电；电机、传动机构、车轮之间也是机械连接，驱动时电机出正扭矩驱动车轮，制动时电机出发扭矩制动车轮同时回收电能。
3、发电机与电机是电气连接，车辆驱动的全部动力来源于电机；发动机、发电机一起作为增程器，仅在需要时提供电量或功率补充。
本文为简化控制策略设计，做如下假设：
1、制动力全部由电机提供，不考虑液压制动部分。
2、电池功率一直大于电机功率。
3、增程模式下发动机始终以固定节气门开度工作。
所以基于上述构型，可以分析出增程式电动汽车的基本需求是：
1、驾驶员的扭矩请求一直由电机单独执行。
2.、当SOC较高时，发动机、发电机停止工作（纯电模式）；当电池包SOC较低时，发动机、发电机需要启动给电池充电（增程模式）。
整车控制策略Simulink实现
基于上面的需求，细化之后的算法需求如下：
1、发电机动态调节扭矩稳住发动机转速，包括启动和发电两部分；
2、发动机在启动成功之前无扭矩请求，启动之后就响应固定节气门开度的扭矩请求；
3、根据SOC变化选择发动机和发电机启停，且考虑回滞效果。
我们在Simulink环境下搭建了一个增程式电动汽车的整车控制策略模型，如下图所示。
输入信号有2个：
发动机实际转速（用于发动机转速闭环控制）、电池实际SOC（用于发动机启停控制）。
输出信号有3个：
1. 发电机扭矩请求百分比
当SOC低于20%（标定量）时，发电机工作使能信号置1，此时根据发动机目标转速1500rpm（标定量）与实际转速的差值，发电机响应PI控制器的请求扭矩百分比信号；当SOC高于25%(标定量)，使能信号置0，发电机扭矩请求为0。
2. 发动机扭矩请求百分比
当发动机实际转速大于1000rpm（标定量），认为发动机启动成功，则请求50%（标定量）节气门开度扭矩。
3. 电机扭矩请求百分比
电机扭矩请求处理比较简单，直接等于驾驶员踏板开度请求，正值为驱动，负值为制动。
整车控制策略初步验证
这里主要验证下发电机扭矩请求是否符合设计期望（发动机和电机请求计算比较简单，可暂时忽略）。给定一个正弦的发动机转速信号和SOC信号，观察发电机扭矩请求信号变化。
测试模型如下图：
测试结果如下：
从图中可以看出，SOC低于20%时（图中3.3s左右），请求发电机开始输出扭矩，SOC高于30%时（图中8.3s左右），请求发电机停止工作；在持续发电过程中（图中3.3~8.3s），发动机实际转速低于目标转速（1500rpm）会请求一个正的发电机扭矩请求，试图提高发动机转速，发动机实际转速高于目标转速会请求一个负的发电机扭矩请求，试图降低发动机转速。发电机扭矩请求一直符合设计预期。
需要说明的是，实际发电过程中（增程模式），除了拉起发动机的很短瞬间发电机会输出正扭矩，其他时间发电机一般为负扭矩发电，不会出现图中请求正的发电机扭矩。图中出现正扭矩的主要原因是发动机实际转速是为了测试方便比较随便给的，并不是真实的系统反馈，会对测试结果产生一定干扰，但不影响整体策略的验证。
以上，就是一个基本的增程式电动汽车整车开发策略，是不是觉得很简单？我们这里做了很多假设，忽略了一些细节，如果想搭建一个所有细节都考虑的控制策略，复杂度会有所增加。由于我们当前关注的是软件仿真平台的系统主体架构，即驾驶员模型、控制策略、车辆模型三者之间的配合工作，所以当前忽略部分细节是合适的。
