[发明专利]一种履带车辆电传动系统并行实时仿真系统

摘要

本发明涉及一种履带车辆电传动系统的并行实时仿真系统，由驾驶员操控装置、电传动控制系统模型以及履带车辆多体动力学虚拟样机模型组成。本发明主要用于电传动履带车辆动力性能仿真分析、电传动系统建模仿真。MATLAB/SIMULINK下建立的电传动控制系统模型由驾驶员操控装置、加速踏板及其位移传感器、制动踏板及其位移传感器、电子档位采集单元、方向盘及其角位移传感器、DC-DC变换器模型、动力电池组模型、发动机-发电机模型、整车综合控制器模型、AC-DC变换器模型、左侧电机及其控制系统模型、右侧电机及其控制系统模型组成；虚拟样机模型利用多体动力学软件RecurDyn建立；通过实时仿真平台RT-LAB实现驾驶员操控装置、电传动控制系统模型以及履带车辆多体动力学虚拟样机模型的并行实时仿真。该系统既可以实现电传动控制系统模型的离线仿真、履带车辆多体动力学的离线仿真，也可以实现电传动控制系统模型与履带车辆多体动力学虚拟样机的联合实时仿真和半实物仿真。

主权项

一种履带车辆电传动系统的并行实时仿真系统，其特征在于：由驾驶员操控装置、电传动控制系统模型和履带车辆多体动力学虚拟样机模型；驾驶员操控装置包括加速踏板、制动踏板、电子挡位和方向盘；电传动控制系统16如附图2所示，组成包括：驾驶员操控装置1、加速踏板及其位移传感器2、制动踏板及其位移传感器3、电子档位采集单元4、方向盘及其角位移传感器5、实时仿真平台RT‑LAB下的采集板6、DC‑DC变换器模型7、动力电池组模型8、发动机‑发电机模型9、整车综合控制器模型10、AC‑DC变换器模型11、左侧电机及其控制系统模型12、右侧电机及其控制系统模型13、实时仿真平台RT‑LAB下的CAN卡14和网线15；履带车辆多体动力学虚拟样机模型如图3和图4所示，包括：车身16、行驶系17a和17b、路面37，行驶系17a包括拖带轮18a、拖带轮19a、拖带轮20a、主动轮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、诱导轮28a、减震器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、减震器36a、地面37、负重轮38a、负重轮39a、负重轮40a、负重轮41a、负重轮42a、负重轮43a、履带板44a；电传动控制系统模型的连接方式为：加速踏板及其位移传感器2、制动踏板及其位移传感器3、电子挡位采集单元4、方向盘及其角位移传感器5的电信号通过实时仿真平台RT‑LAB下的采集板6输入到电传动控制系统模型，再分别通过信号线L1、信号线L2、信号线L3、信号线L4输入到整车综合控制器模型4；整车综合控制器通过总线N1、总线N2、总线N3、总线N4、总线N5、总线N6和发动机‑发电机模型9、DC‑DC变换器模型7、AC‑DC变换器模型11、动力电池组模型8、左侧电机及其控制系统模型、右侧电机及其控制系统模型连接；发动机‑发电机模型通过三相交流 电源线S1将三相交流电传递给AC‑DC变换器模型11，AC‑DC变换器模型11通过直流电源线S2、S5、S6和DC‑DC变换器模型7、左侧电机及其控制系统模型12、右侧电机及其控制系统模型13连接，动力电池组模型8通过直流电源线S3和DC‑DC变换器模型7连接，DC‑DC变换器模型7将直流电转换成电机工作所需的直流电，并通过直流电源线S4、S7将直流电传递给左侧电机及其控制系统模型、右侧电机及其控制系统模型；左侧电机及其控制系统模型通过信号线L9将产生的转矩信号T1输入到实时仿真平台RT‑LAB下的CAN卡14，右侧电机及其控制系统模型通过信号线L10将产生的转矩信号T2输入到实时仿真平台RT‑LAB下的CAN卡14，实时仿真平台RT‑LAB下的CAN卡14通过信号线L7、信号线L8将网线15中的左侧主动轮转速n1、左侧主动轮负载TL1输入到左侧电机及其控制系统模型，实时仿真平台RT‑LAB下的CAN卡14通过信号线L10、信号线L11将网线15中的左侧主动轮转速n2、左侧主动轮负载TL2输入到右侧电机及其控制系统模型；履带车辆多体动力学虚拟样机模型的连接方式为：拖带轮18a、19a、20a通过旋转副和车身连接，主动轮21a通过旋转副和车身连接，扭杆22a、23a、24a、25a、26a、27a通过扭杆弹簧以及旋转副连接到车身，诱导轮28a通过旋转副连接到车身，减震器29a一端和车身相连，另一端和平衡肘30a相连，减震器36a一端和车身相连，另一端和平衡肘35a相连，平衡肘30a、31a、32a、33a、34a、35a的一端通过旋转副分别和负重轮38a、39a、40a、41a、42a、43a连接，另一端通过旋转副连接到车身，履带板44a依次经过负重轮38a、39a、40a、41a、42a、43a，诱导轮28a，拖带轮18a、19a、20a和主动轮21a。