从0开始 Simscape Driveline 动力总成建模与仿真 4 电机电池

Answer 1

更新了2023a版本，电机和电池模块的建模仿真教程有所更新，不需要再强制使用行向量参数。

本文将深入探讨Simscape Driveline中电机和动力总成的建模与仿真，特别是针对EV车型的四电机电池系统。首先，我们已涵盖了轮胎和车身模型，现在转向动力系统的核心部分，即电机模型。

关于电机模型，其重点在于系统级分析，而非电机控制，通常通过特性曲线和效率表来描述。在基础篇中，我们从sdl_hybrid_parallel.slx案例开始，演示了自定义定义电机模型的方法。Simscape Electrical库内自带的系统级电机模块，非常适合此类仿真场景，它在2008a及以后版本中可用，更新至2023a后，对向量参数的限制已取消。

电机模型考虑了扭矩-转速特性，供电电压对其输出扭矩有影响，通过外特性曲线进行查表。模拟中，我们可以通过调整电池电压来观察扭矩变化。此外，模块还内置了控制时间常数和扭矩超限功能，以及模拟效率损失，包括通过效率表或理论计算来体现电机性能损失。

热模型方面，电机的温度状态对效率有影响，通过设置不同温度下的效率表来模拟。至于电机的产热量计算，效率表参数设计使其易于计算。模型还允许设置故障模式，如短路，以及电池模型，通常基于实验数据进行参数识别。

最后，纯电车的整车模型仅包含基础速度反馈PID控制，但所有元件都支持热模型扩展，方便进行热管理。至此，Simscape Driveline动力总成建模与仿真的核心组件已全面介绍。