專利名稱：一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，用于電傳動(dòng)履帶車輛動(dòng)力性能仿真分析，電傳動(dòng)系統(tǒng)建模仿真。
背景技術(shù)：
電傳動(dòng)履帶車輛具有非常復(fù)雜的多變量、非線性動(dòng)力學(xué)特征，涉及機(jī)械、控制、電子等不同的領(lǐng)域，因此需要運(yùn)用接口技術(shù)將各自領(lǐng)域建立的模型集成到一個(gè)系統(tǒng)模型中以共同完成仿真。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是履帶車輛的核心部件，其控制特性直接影響車輛的動(dòng)力性能。當(dāng)前有一些關(guān)于電傳動(dòng)履帶車輛聯(lián)合仿真的文獻(xiàn)，其中《電傳動(dòng)履帶車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)匹配分析》和《履帶車輛感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)匹配理論》對(duì)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車輛直駛和轉(zhuǎn)向工況的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力需求和傳動(dòng)系統(tǒng)的部件匹配方法進(jìn)行了研究，但并沒(méi)有結(jié)合雙側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的控制特性對(duì)車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的瞬態(tài)動(dòng)力性能進(jìn)行分析?！峨妭鲃?dòng)履帶車輛動(dòng)力性能協(xié)同仿真與實(shí)驗(yàn)研究》、《基于Matlab與RecurDyn的電傳動(dòng)履帶車輛的聯(lián)合仿真》和《基于RecurDyn和Simulink的電傳動(dòng)車輛轉(zhuǎn)矩控制策略》結(jié)合運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)軟件和MATLAB/Simulink進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合建模協(xié)同離線仿真，對(duì)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，由于仿真速度緩慢，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)模型、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)模型和動(dòng)力電池組模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，因此電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能對(duì)車輛動(dòng)態(tài)動(dòng)力性能的影響沒(méi)有考慮，無(wú)法對(duì)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特性對(duì)動(dòng)力學(xué)的影響、動(dòng)力和能量分配激勵(lì)、多能源能量流的有效管理進(jìn)行深入研究。《基于轉(zhuǎn)矩控制策略的電傳動(dòng)履帶車輛驅(qū)動(dòng)特性研究》和《電傳動(dòng)履帶車輛雙側(cè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制策略》對(duì)雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了建模仿真和性能分析，但都忽略了電機(jī)及其控制策略的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，因此不能對(duì)雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合理分配。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB，利用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn和控制系統(tǒng)分析軟件MATLAB/Simulink建立電傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行車輛動(dòng)力學(xué)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述文獻(xiàn)涉及的仿真系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)快速仿真的需求，設(shè)計(jì)出一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。該發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)電傳動(dòng)履帶車輛的實(shí)時(shí)快速分析，電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)履帶車輛動(dòng)態(tài)動(dòng)力性能的影響分析。技術(shù)方案一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)包括駕駛員操控裝置、電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型和履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型，如附圖I所示。其中，駕駛員操控裝置包括加速踏板、制動(dòng)踏板、電子擋位和方向盤。電傳動(dòng)控制系統(tǒng)16如附圖2所示，組成包括駕駛員操控裝置I、加速踏板及其位移傳感器2、制動(dòng)踏板及其位移傳感器3、、電子檔位采集單元4、方向盤及其角位移傳感器
5、實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板6、DC-DC變換器模型7、動(dòng)力電池組模型8、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型9、整車綜合控制器模型10、AC-DC變換器模型11、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13、實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14和網(wǎng)線15。履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型如圖3和圖4所示，包括車身16、行駛系17a和17b、路面37，行駛系17a包括拖帶輪18a、拖帶輪19a、拖帶輪20a、主動(dòng)輪21a、限制器22a、限制器23a、限制器24a、限制器25a、限制器26a、限制器27a、誘導(dǎo)輪28a、減震器29a、平衡肘30a、平衡肘3la、平衡肘32a、平衡肘33a、平衡肘34a、平衡肘35a、減震器36a、地面37、負(fù)重輪38a、負(fù)重輪39a、負(fù)重輪40a、負(fù)重輪41a、負(fù)重輪42a、負(fù)重輪43a、履帶板44a。電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型的連接方式為
加速踏板及其位移傳感器2、制動(dòng)踏板及其位移傳感器3、電子擋位采集單元4、方向盤及其角位移傳感器5的電信號(hào)通過(guò)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板6輸入到電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型，再分別通過(guò)信號(hào)線LI、信號(hào)線L2、信號(hào)線L3、信號(hào)線L4輸入到整車綜合控制器模型4。整車綜合控制器通過(guò)總線NI、總線N2、總線N3、總線N4、總線N5、總線N6和發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型9、DC-DC變換器模型7、AC-DC變換器模型11、動(dòng)カ電池組模型8、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型連接。發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型通過(guò)三相交流電源線SI將三相交流電傳遞給AC-DC變換器模型11，AC-DC變換器模型11通過(guò)直流電源線S2、S5、S6和DC-DC變換器模型7、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13連接，動(dòng)カ電池組模型8通過(guò)直流電源線S3和DC-DC變換器模型7連接，DC-DC變換器模型7將直流電轉(zhuǎn)換成電機(jī)工作所需的直流電，并通過(guò)直流電源線S4、S7將直流電傳遞給左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型。左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型通過(guò)信號(hào)線L9將產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩信號(hào)T1輸入到實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14，右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型通過(guò)信號(hào)線LlO將產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩信號(hào)T2輸入到實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14通過(guò)信號(hào)線L7、信號(hào)線L8將網(wǎng)線15中的左側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速Ill、左側(cè)主動(dòng)輪負(fù)載Tu輸入到左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14通過(guò)信號(hào)線L10、信號(hào)線Lll將網(wǎng)線15中的左側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2、左側(cè)主動(dòng)輪負(fù)載IY2輸入到右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型。履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型的連接方式為拖帶輪18a、19a、20a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副和車身連接，主動(dòng)輪21a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副和車身連接，扭桿22a、23a、24a、25a、26a、27a通過(guò)扭桿彈簧以及旋轉(zhuǎn)副連接到車身，誘導(dǎo)輪28a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副連接到車身，減震器29a —端和車身相連，另一端和平衡肘30a相連，減震器36a —端和車身相連，另一端和平衡肘35a相連，平衡肘30a、31a、32a、33a、34a、35a的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副分別和負(fù)重輪38a、39a、40a、41a、42a、43a連接，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副連接到車身，履帶板44a依次經(jīng)過(guò)負(fù)重輪38a、39a、40a、41a、42a、43a，誘導(dǎo)輪28a，拖帶輪18a、19a、20a和主動(dòng)輪21a。本發(fā)明涉及履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的仿真過(guò)程如下如圖2所示，電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的DC-DC變換器模型7、動(dòng)カ電池組模型8、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型9、整車綜合控制器模型10、AC-DC變換器模型11、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13在第一臺(tái)電腦的MATLAB/Simulink下進(jìn)行建模，然后將建立Simulink模型下載到同臺(tái)電腦上的RT-LAB中。履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型在另一臺(tái)電腦的RecurDyn下進(jìn)行建模,將建好的模型下載到MATLAB/Simulink中。車輛行駛過(guò)程中，駕駛員操控裝置利用第一臺(tái)電腦上實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板6將對(duì)加速踏板、制動(dòng)踏板、電子檔位以及方向盤的實(shí)時(shí)操作信息輸入第一臺(tái)電腦中的電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型。同時(shí)另一臺(tái)電腦上的MATLAB/Simulink中的履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型(RecurDyn下)利用網(wǎng)線將左側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速Ii1和負(fù)載Tu、右側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2和負(fù)載IY2輸入到RT-LAB實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)下的CAN卡，從而輸入到第一臺(tái)電腦中的電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型。整車綜合控制器模型4將根據(jù)實(shí)時(shí)操作信息以及履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型的工況信息，通過(guò)總線N3、總線N4向左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13實(shí)時(shí)發(fā)送控制信號(hào)，兩側(cè)電機(jī)根據(jù)整車綜合控制器傳遞的控制信號(hào)輸出期望的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)RT-LAB實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)下的CAN卡將左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13輸出的轉(zhuǎn)矩1\、T2輸入到履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)對(duì)駕駛員實(shí)時(shí)操作的響應(yīng)。當(dāng)動(dòng)力電池組模型8電壓不足時(shí)，整車綜合控制器模型通過(guò)總線NI控制發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組模型9經(jīng)AC-DC變換器模型10、DC-DC變換器模型7向動(dòng)力電池組8充電。優(yōu)點(diǎn)功效本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真?？刂葡到y(tǒng)、多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真。


附圖I本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖附圖2履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖附圖3履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)俯視圖附圖4履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)側(cè)視圖附圖5MATLAB/Simulink 與 RecurDyn 聯(lián)合仿真附圖6電傳動(dòng)控制系統(tǒng)仿真模型附圖7Simulink模型在RT-LAB下的運(yùn)行
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供電傳動(dòng)履帶車輛可伸縮并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)一種實(shí)現(xiàn)方法，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做詳細(xì)描述。本發(fā)明是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)模型。基于某一車型為原型車，構(gòu)建基于MATLAB/simulink的電傳動(dòng)系統(tǒng)模型和基于RecurDyn的電傳動(dòng)履帶車輛虛擬樣機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)MATLAB/Simulink、RecurDyn的聯(lián)合仿真,并在RT-LAB實(shí)時(shí)仿真平臺(tái) 上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和履帶車輛瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真，以此提高車輛的動(dòng)力性能，為改進(jìn)履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)或車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)提出理論根據(jù)。第一步基于RecurDyn構(gòu)建電傳動(dòng)履帶車輛虛擬樣機(jī)模型,如圖3和圖4所示該車為雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電傳動(dòng)履帶車輛，電傳動(dòng)履帶車輛虛擬樣機(jī)主要由車身和行駛系組成。其中每側(cè)行駛系由I個(gè)主動(dòng)輪、I個(gè)誘導(dǎo)輪、I個(gè)履帶環(huán)(97塊履帶板組成)、6個(gè)負(fù)重輪、6個(gè)限制器、6個(gè)平衡肘、2個(gè)減震器組成。主動(dòng)輪前置，雙銷式履帶，雙輪緣負(fù)重輪。懸掛裝置采用扭桿式獨(dú)立懸架，扭桿采用Rotational Spring Force來(lái)模擬,減震器采用Spring Force來(lái)模擬,減震器ー側(cè)與平衡肘中部相連,另ー側(cè)與車體相連。扭桿ー側(cè)與車體相連，另ー側(cè)與負(fù)重輪相連。限制器安裝于車體上，限制器與負(fù)重輪為接觸連接。負(fù)重輪通過(guò)平衡肘與車體相連，平衡肘一段通過(guò)旋轉(zhuǎn)副與負(fù)重輪連接，另ー個(gè)通過(guò)扭桿與車身連接。履帶板之間、履帶板與地面之間、履帶與主動(dòng)輪、負(fù)重輪之間的接觸カ分別通過(guò)修改相應(yīng)的剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)及其幾何參數(shù)等來(lái)確定。車重根據(jù)原車設(shè)定每個(gè)部分的重量，車體各個(gè)部分的幾何尺寸根據(jù)原車尺寸設(shè)定。整車有258個(gè)部件組成，總自由度為1228，建豐旲時(shí)以王動(dòng)輪中心為固定坐標(biāo)系。
第二步，建立RecurDyn和MATLAB/Simulink的鏈接，如圖5所示。利用RecurDyn自帶的Controll模塊,設(shè)定履帶車輛的輸入與輸出，輸入為I^T2,輸入加載到兩側(cè)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)カ矩上，輸出為TU、IY2，TL1, Tl2分別為兩側(cè)主動(dòng)輪所受阻カ矩，叫、n2分別為兩側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速。生成用于連接RecurDyn和MATLAB/Simulink的m文件,在MATLAB中運(yùn)行該m文件,生成Simulink下的mdl文件。第三步基于MATLAB/Simulink建立電傳動(dòng)履帶車輛的電傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型模型，如圖6所示。MATLAB/Simulink建立電傳動(dòng)履帶車輛的電傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)_發(fā)電機(jī)和AC-DC變換器模型、整車綜合控制器模型、DC-DC變換器模型、動(dòng)カ電池組模型、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型。駕駛員操控裝置將操作信息實(shí)時(shí)發(fā)送到整車綜合控制器模型中，整車綜合控制器將期望轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳遞給兩側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型，兩側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型輸出期望的轉(zhuǎn)矩并傳輸給RecurDyn下的履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型，發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)和AC-DC變換器模型在動(dòng)カ電池組模型電壓不足時(shí)給動(dòng)力電池組模型充電。第四步，運(yùn)用實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-Lab構(gòu)建電傳動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型，如圖7所
/Jn ο將在MATLAB/Simulink下建立的電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型編輯為RT-LAB規(guī)則下的Simulink模型。然后將Simulink下的模型下載到RT-LAB中，修改配置，進(jìn)行編譯和節(jié)點(diǎn)分配，下載可執(zhí)行文件，實(shí)現(xiàn)在在RT-LAB平臺(tái)上的運(yùn)行。第五步，三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同仿真。采集駕駛員操控裝置的操作信號(hào)，經(jīng)實(shí)時(shí)第一臺(tái)電腦上仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板傳輸?shù)酵慌_(tái)電腦中的MATLAB/Simulink下的電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型，電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型對(duì)采集到的信息進(jìn)行計(jì)算處理，利用RT-Lab實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)下的CAN卡和網(wǎng)線將兩側(cè)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)搅硪慌_(tái)電腦上的履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型中，實(shí)現(xiàn)三個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同仿真。
權(quán)利要求
1.一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，其特征在于由駕駛員操控裝置、電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型和履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型； 駕駛員操控裝置包括加速踏板、制動(dòng)踏板、電子擋位和方向盤；電傳動(dòng)控制系統(tǒng)16如附圖2所示，組成包括駕駛員操控裝置I、加速踏板及其位移傳感器2、制動(dòng)踏板及其位移傳感器3、電子檔位采集單元4、方向盤及其角位移傳感器5、實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板6、DC-DC變換器模型7、動(dòng)力電池組模型8、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型9、整車綜合控制器模型10、AC-DC變換器模型11、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13、實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14和網(wǎng)線15 ； 履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型如圖3和圖4所示，包括車身16、行駛系17a和17b、路面37，行駛系17a包括拖帶輪18a、拖帶輪19a、拖帶輪20a、主動(dòng)輪21a、限制器22a、限制器23a、限制器24a、限制器25a、限制器26a、限制器27a、誘導(dǎo)輪28a、減震器29a、平衡肘30a、平衡肘31a、平衡肘32a、平衡肘33a、平衡肘34a、平衡肘35a、減震器36a、地面37、負(fù)重輪38a、負(fù)重輪39a、負(fù)重輪40a、負(fù)重輪41a、負(fù)重輪42a、負(fù)重輪43a、履帶板44a ； 電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型的連接方式為 加速踏板及其位移傳感器2、制動(dòng)踏板及其位移傳感器3、電子擋位采集單元4、方向盤及其角位移傳感器5的電信號(hào)通過(guò)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的采集板6輸入到電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型，再分別通過(guò)信號(hào)線LI、信號(hào)線L2、信號(hào)線L3、信號(hào)線L4輸入到整車綜合控制器模型4 ;整車綜合控制器通過(guò)總線NI、總線N2、總線N3、總線N4、總線N5、總線N6和發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型9、DC-DC變換器模型7、AC-DC變換器模型11、動(dòng)力電池組模型8、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型連接；發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型通過(guò)三相交流電源線SI將三相交流電傳遞給AC-DC變換器模型11，AC-DC變換器模型11通過(guò)直流電源線S2、S5、S6和DC-DC變換器模型7、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型12、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型13連接，動(dòng)力電池組模型8通過(guò)直流電源線S3和DC-DC變換器模型7連接，DC-DC變換器模型7將直流電轉(zhuǎn)換成電機(jī)工作所需的直流電，并通過(guò)直流電源線S4、S7將直流電傳遞給左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型；左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型通過(guò)信號(hào)線L9將產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩信號(hào)Tl輸入到實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14，右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型通過(guò)信號(hào)線LlO將產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩信號(hào)T2輸入到實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14通過(guò)信號(hào)線L7、信號(hào)線L8將網(wǎng)線15中的左側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速Ii1、左側(cè)主動(dòng)輪負(fù)載Tu輸入到左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB下的CAN卡14通過(guò)信號(hào)線L10、信號(hào)線Lll將網(wǎng)線15中的左側(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2、左側(cè)主動(dòng)輪負(fù)載IY2輸入到右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型； 履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型的連接方式為 拖帶輪18a、19a、20a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副和車身連接，主動(dòng)輪21a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副和車身連接，扭桿22a、23a、24a、25a、26a、27a通過(guò)扭桿彈簧以及旋轉(zhuǎn)副連接到車身，誘導(dǎo)輪28a通過(guò)旋轉(zhuǎn)副連接到車身，減震器29a —端和車身相連，另一端和平衡肘30a相連，減震器36a —端和車身相連，另一端和平衡肘35a相連，平衡肘30a、31a、32a、33a、34a、35a的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副分別和負(fù)重輪38a、39a、40a、41a、42a、43a連接，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副連接到車身，履帶板44a依次經(jīng)過(guò)負(fù)重輪38a、39a、40a、41a、42a、43a，誘導(dǎo)輪28a，拖帶輪18a、19a、20a和主動(dòng)輪21a。
2.如權(quán)利要求I所述，一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，其特征在于RT-LAB, MATLAB/SIMULINK 和 RecurDyn 三方軟件聯(lián)合仿真。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種履帶車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)的并行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，由駕駛員操控裝置、電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型以及履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型組成。本發(fā)明主要用于電傳動(dòng)履帶車輛動(dòng)力性能仿真分析、電傳動(dòng)系統(tǒng)建模仿真。MATLAB/SIMULINK下建立的電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型由駕駛員操控裝置、加速踏板及其位移傳感器、制動(dòng)踏板及其位移傳感器、電子檔位采集單元、方向盤及其角位移傳感器、DC-DC變換器模型、動(dòng)力電池組模型、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模型、整車綜合控制器模型、AC-DC變換器模型、左側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型、右側(cè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型組成；虛擬樣機(jī)模型利用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn建立；通過(guò)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RT-LAB實(shí)現(xiàn)駕駛員操控裝置、電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型以及履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)模型的并行實(shí)時(shí)仿真。該系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型的離線仿真、履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)的離線仿真，也可以實(shí)現(xiàn)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)模型與履帶車輛多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)的聯(lián)合實(shí)時(shí)仿真和半實(shí)物仿真。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102636996SQ20121011483
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者周巖, 翟麗, 蘇麗偉, 谷中麗 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)