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本訂閱號的一個特色就是，你們都猜不到【思想】下一次更新是什么內(nèi)容。 前面更新的內(nèi)容《增程式混合動力系統(tǒng)動力經(jīng)濟性仿真》介紹了增程式混合動力仿真中常見邏輯算法，包含多點控制發(fā)動機單點工作、多點工作及功率跟隨。很多搞仿真的朋友可能看完后還不是很清楚在AVL-CRUISE軟件中如何控制發(fā)動機工作點。 【思想】將用兩期內(nèi)容詳細介紹AVL-CRUISE自帶的增程式例子，通過兩個自帶例子的分析大家對發(fā)動機的控制將會有更加深入的理解。同時，本次更新還有福利派送活動，活動詳情請見文章最后。 AVL的工程師非常貼心，為初學者提供了大量的例子工程。增程式模型同樣也是，提供了3個例子涉及兩種不同的控制算法?！舅枷搿繒榻BVer0001與ver0002這兩個例子。 Ver0001 這個例子中采用的是Function模塊搭建控制策略。 以上就是Ver0001的控制模塊，之前介紹過增程式在驅(qū)動部分還是有驅(qū)動電機負責。所以【機械與電制動力分配】、【驅(qū)動與制動模式切換】的邏輯與自帶電動車的一致，就不多介紹了?！景l(fā)動機轉(zhuǎn)速控制模塊】是本例的重點！它使用了CRUISE自帶的PID模塊，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一個固定值。 這個固定值在Constant模塊中進行設(shè)置，設(shè)置發(fā)動機穩(wěn)定工作在3000轉(zhuǎn)。 在PID模塊中配合輸入三個合適的PID參數(shù)，再加上一個需求轉(zhuǎn)速，只要4個參數(shù)就能把發(fā)動機的轉(zhuǎn)速鎖死在某個值，講到這里大家是不是覺得特別神奇，特別棒棒?。? 上面這個流程圖就是一個最簡單的PID控制算法，對應(yīng)本例模型，【被控對象】就是發(fā)動機與發(fā)電機組成的增程器。 【被控對象】輸出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號c(t)，轉(zhuǎn)速信號與目標轉(zhuǎn)速r(t)計算得到差值e(t)，差值經(jīng)過【比例(P)】、【積分(I)】、【微分(D)】運算輸出控制信號u(t)。
通用上面的動畫，我們可以了解PID三個參數(shù)對自動控制系統(tǒng)的影響，看到這，你或許要問【思想】：“PID參數(shù)如何設(shè)置呢？”從學術(shù)的方法說，就是根據(jù)《控制工程》的一大堆理論公式計算獲得，但是這方面的技能【思想】可能還沒畢業(yè)就還給老師了。實際應(yīng)用中可以通過“試”的方式獲取PID參數(shù)，是不是如此簡單傻瓜呢。 【Range Extender Control】模塊用來判斷什么時候該開啟增程器；開啟后發(fā)動機轉(zhuǎn)速不足發(fā)動機負荷率為0.5用于提升轉(zhuǎn)速；滿足增程器工作條件后發(fā)電機提供負扭矩，發(fā)動機控制由【PID模塊】提供信號，例子中發(fā)電機的LoadSignal為-0.5。 結(jié)果分析 從仿真的結(jié)果中，把發(fā)動機轉(zhuǎn)速、電機與發(fā)動機的LoadSignal放一起分析。 【1】 階段：SOC未滿足增程器開啟條件發(fā)動機與發(fā)電機均為關(guān)閉狀態(tài)； 【2】 階段：SOC滿足，但是發(fā)動機轉(zhuǎn)速過低，可以看到發(fā)動機自己把轉(zhuǎn)速迅速拉升到工作轉(zhuǎn)速； 【3】 階段：PID開始起作用，控制系統(tǒng)開始自我調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速。此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速還不是很穩(wěn)定； 【4】 階段：經(jīng)過PID調(diào)節(jié)后發(fā)動機轉(zhuǎn)速已經(jīng)趨于穩(wěn)態(tài)，增程器也處于穩(wěn)定工作狀態(tài)； 到這里，作為讀者的你，是否對單點控制有了比較清晰的認識呢？只要掌握了單點控制，多點控制還會遠嗎？不就是“確定幾個發(fā)電機的工作點，對發(fā)動機進行轉(zhuǎn)速控制并配合Stateflow狀態(tài)機切換”的事嘛，簡直易如反掌！！ 思考 這個模型對于剛?cè)腴T的朋友還是比較淺顯易懂的，可以了解到，如何通過PID控制發(fā)動機定點工作，當然也存在缺陷。下面【思想】就來談?wù)勛约旱目捶?。在?】階段中發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于工作轉(zhuǎn)速的情況讓發(fā)動機自己把轉(zhuǎn)速拉上去是否合理呢？尤其是發(fā)動機轉(zhuǎn)速從0到怠速這一過程?！舅枷搿坑X得，這部分可由過發(fā)電機帶動發(fā)動機到工作轉(zhuǎn)速，可能更為合適。另外，在【3】階段的發(fā)動機PID調(diào)試過程中，PID參數(shù)設(shè)置不是很理想，可以進一步優(yōu)化，得到更加平緩的轉(zhuǎn)速變化曲線。 福利發(fā)放 本期內(nèi)容介紹的是Ver0001的增程式控制思路，下一期【思想】要介紹的是ver0002的控制。 |
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