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没有基于模型的设计 做好混合动力汽车难于上青天

导读: 2008年,当时名气远未如今天这般火爆的硅谷电动汽车制造商TeslaMotors通过采用MathWorks基于模型的设计工具(Model-BasedDesign),成功开发出了世界第一辆电动跑TeslaRoadster。为了更好的做好设计,有时候,模型的建立是不可缺少的。

  为了在有限的预算和时间内满足苛刻的技术目标,TeslaMotors设计团队依靠Simulink和MATLAB对整个汽车和其主要子系统建模。工程师将汽车每个主要系统独立的模型(包括电动机、电池、传动机构、制动器、轮胎、电力以及控制系统)集成到一个完整的系统模型中。他们在构建样机之前使用这些模型仿真计算和预测总体车辆性能,然后对比仿真结果和样机路面测试结果,以改善整个系统模型。

                    混合动力汽车

  MathWorks技术咨询服务经理VinodReddy说,“我相信,如果没有基于模型的设计,仅仅决定动力总成的配置就需要几年时间并且非常昂贵。采用基于模型的设计方法缩短了总体设计和测试流程,帮助Tesla以远远低于传统车辆的项目成本开发Roadster。当然,这也同时印证了在设计流程中,仿真与验证之间的重要关联。”

  他认为,混动汽车电池管理系统(BMS)设计是体现“基于模型设计”理念的最好案例之一。因为任何的电池管理系统都存在控制部分,这必然涉及非常复杂的控制算法和状态机,仅凭人力去编写代码是既不现实,也难以保证全面验证。但如果采用建模方式,用图形化方法描绘状态机,再通过仿真、验证方式完成测试,不但节约大量时间和成本,还同步确保了BMS系统的质量。不但如此,基于模型设计还可以在模型环境里对BMS系统与不同电池模型做整体仿真,以实现完整性和可靠性验证

 

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