HIL 用に構成された電気自動車

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この例では、電気自動車をモデル化する方法を説明します。このモデルはハードウェアインザループ (HIL) の展開に使用できます。エネルギーベースのモデル化により高周波数スイッチングが回避され、ソルバーにより固定ステップ シミュレーションが実装されます。

テスト走行では、車両が一定速度になるまで上り坂で加速し、その後の下降期間に電力がバッテリーに戻る様子が示されます。

モデル

PMSM Drive サブシステム

Cooling System サブシステム

Electric and Thermal Model サブシステム

Vehicle Control サブシステム

デスクトップの Simscape ログからのシミュレーション結果

以下のプロットは、運転者の入力と環境条件によって影響を受ける電気自動車の動作を示しています。車両は、運転者がクルーズ コントロールを有効にするまで加速します。車両は、道路の勾配が変わっても速度を維持します。運転者がブレーキをかけると、車両は減速して速度ゼロになります。

以下のプロットは、電気自動車の PMSM モーターによって生成されるトルクと、モーターの温度を示しています。シミュレーションの前半では、モーターは指定の速度まで車両を加速し、その後も引き続きトルクを加えて車両に坂道を上らせます。シミュレーションの後半では、モーター トルクの符号の変化で示されるとおり、モーターは発電機として動作します。

リアルタイム シミュレーションの結果

この例は、以下のプラットフォームでテストされました。

  • Intel® 3.5 GHz i7 マルチコア CPU と 4 GB の RAM を搭載した Speedgoat™ Performance リアルタイム ターゲット マシン。

  • 3.5 GHz の Intel® Core XEON E3-1275v3 と 4 GB の RAM を搭載した dSPACE® SCALEXIO LabBox。

Simscape のローカル ソルバーを使用することで、このモデルを 400 マイクロ秒のステップ サイズでリアルタイム実行できます。サンプル レートが小さい場合、コールド キャッシュが原因で、最初のタスク実行中にタスク オーバーランが発生する可能性があります。このオーバーランを回避するには、選択したプラットフォームがこれらのオプションをサポートしている場合、タスク オーバーランの数を制限するか、リアルタイム アプリケーションの起動フェーズにおいてタスクのオーバーラン許容回数を制限するか、周期タスクのサンプル時間を延長することで、起動時の動作を緩和できます。

参考

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