本書主要講解了ADVISOR的應用基礎、運行特點、程序與圖塊數據流、使用方法、二次開發(fā)以及在我國的應用研究等,非常有參考價值。本書在第一版的基礎上,新增了發(fā)動機基本理論、后軸驅動形式與復合電源再開發(fā),以及ADVISOR與CRUISE平臺下仿真內容和常見問題釋義等內容。
自2014年本書第1版出版以來,得到眾多新能源汽車企業(yè)工程研發(fā)技術人員的熱烈反響,同時,也受到各院校相關專業(yè)師生的普遍歡迎。他們對本書的出版給予了積極評價,并認為,該書是全面闡釋ADVISOR 2002的首部專著,其出版生逢其時,有助于我國正在發(fā)展的新能源汽車開發(fā)事業(yè)。
這對作者是莫大的鼓勵,恰好切合了出版初衷,當然是我們最感欣慰的事情了。
作為專門介紹ADVISOR軟件基本理論與應用方法的書籍,本書為ADVISOR軟件的學習者提供了有益的參考與可資的借鑒。
為進一步促進我國新能源汽車產業(yè)工程仿真技術,在用好且用足現有ADVISOR 2002版本所能提供的有效方法的基礎上,深入探究ADVISOR軟件的精髓,對該軟件進行開拓性的再開發(fā)研究,特對本書進行了再版修訂。
本次修訂延續(xù)了第1版注重基礎、詳細講解的特點,新增了一些章節(jié),力求在注重軟件基礎性的同時,能夠為諸位讀者進階學習提供幫助。
此次修訂,原版第1章、第3章、第4章、第5章、第7章,在內容與結構上未做大的變動,僅將原版第6章的64節(jié)與65節(jié)并到再版第7章,第7章改作再版第9章,還刪除了原版附錄D。
對新版章節(jié),做了如下增補:
第2章中,新增了發(fā)動機基本理論部分,對發(fā)動機的特性曲線與阿特金森循環(huán)做了簡要介紹。
第6章中,新增了后軸驅動形式與復合電源再開發(fā)兩部分,并以此為例,詳細闡述了ADVISOR再開發(fā)的基本流程與注意事項。
第7章中,新添加ADVISOR與CRUISE平臺下仿真內容,包含純電動汽車、混合動力汽車、復合電源對標,以比較不同仿真平臺下的結果差異,驗證ADVISOR仿真結果的精確性。
第8章,新添加ADVISOR常見問題釋義內容。這是在統(tǒng)計諸位讀者、網友應用ADVISOR過程中遇到的主要疑難問題基礎上,給出的某些合理解釋與幫助。
新添加附錄D常用循環(huán)工況,附錄E中國部分EV、HEV行業(yè)標準內容,為讀者查詢提供便利。
本書第2版由吉林大學汽車仿真與控制國家重點實驗室課題組組織,由曾小華、宮維鈞、張峻愷、孫可華、吳西濤、王振偉、宮欽哲編著,由原第一汽車集團公司規(guī)劃處高級工程師宮維鈞審校。
第2版修訂過程中,參考了業(yè)界許多同仁的相關文獻,在此,對各位編著者表示衷心感謝與敬意。
由于編著者水平有限,不妥與疏漏在所難免,竭誠期望廣大讀者批評指正。
編著者2016年8月 于長春第1版前言ADVISOR 2002電動汽車仿真與再開發(fā)應用第2版ADVISOR(Advanced VehIcle SimulatOR)軟件,由美國可再生能源實驗室(NREL)于1994年11月初始開發(fā)和使用,并在互聯(lián)網上免費發(fā)布。經過多次升級,目前最新的免費版本是ADVISOR 2002。2004年,AVL公司收購了ADVISOR 2002版權,隨后便推出收費版本ADVISOR 2004。
ADVISOR是在MATLAB/Simulink軟件環(huán)境下開發(fā)的高級車輛仿真軟件平臺。在這個專門針對汽車縱向動力學系統(tǒng)建模的軟件下,用戶可以對汽車動力性、經濟性、排放性及制動性等主要性能進行預測、方案分析與評估,還可以對傳統(tǒng)汽車、純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車等的各種性能進行快速模擬試驗。
目前,ADVISOR已成為世界汽車行業(yè)最普遍使用的電動汽車仿真軟件平臺之一。它具有圖形化、模塊化、仿真模型和源代碼完全免費開放的優(yōu)勢與特點,使其在國外的一些大學、汽車研究設計單位、美國能源部和環(huán)保署下轄的國家實驗室獲得了廣泛的應用。
由于ADVISOR 2002是在工程應用最廣泛的MATLAB/Simulink軟件大環(huán)境下開發(fā)的,它具有強大的圖形化建模與分析功能。因它對汽車各子系統(tǒng)均采用模塊化設計思想,且仿真模型與源代碼又完全免費開放,故為國內自主研發(fā)各種新構型的傳統(tǒng)汽車與電動汽車提供了很大的幫助與便捷。
ADVISOR 2002軟件為用戶提供了豐富的汽車元件與電子控制應用庫,特別是在電動汽車領域,該軟件具有最為廣泛的應用空間,F在,我國每年都有很多汽車科技工作者、研究生和在校大學生,加入學習應用ADVISOR 2002軟件的行列。他們圍繞著ADVISOR軟件平臺,對電動汽車方案設計、性能預測與控制系統(tǒng)的應用研究,正在不斷深入,并推陳創(chuàng)新。
作為主編之一的曾小華博士,早在1999年就開始跟蹤學習使用ADVISOR軟件。在這過程中,他意識到,將其作為汽車縱向動力學仿真工具與平臺,必會有助于我國汽車建模仿真領域的發(fā)展,于是他在2003年將ADVISOR 2002仿真軟件的高級應用首次引入國內;同時,他也認識到,作為ADVISOR 2002的高級應用,該軟件還需不斷改進完善,有待進一步拓展其應用空間。
通過深入探索創(chuàng)新,結合工程實踐,他發(fā)表了一批拓寬ADVISOR 2002應用領域的論文,并推出自主研發(fā)的CHEV2002仿真開發(fā)平臺,為我國汽車產業(yè),尤其是電動汽車領域自主創(chuàng)新,提供了一種有價值的嘗試機會。
本書依據ADVISOR 2002軟件英文幫助文檔,融入編著者多年的教學心得、科研經驗和創(chuàng)新體會于其中,同時也編制了使用ADVISOR 2002過程中的一些高級應用。這些應用方法與技巧,在原版文檔里并沒有,現將其作為專門一章編排在本書里,希望對國內廣大汽車科技工作者應用ADVIOSR 2002進行自主開發(fā)創(chuàng)新時能提供一點幫助。
序
第2版前言
第1版前言
第1章ADVISOR簡介
11ADVISOR概述
12ADVISOR的主要特點
13ADVISOR的安裝
131兼容的MATLAB版本安裝
132高版本MATLAB安裝
14ADVISOR的應用范圍與局限
141ADVISOR的應用范圍
142ADVISOR可實現的功能
143ADVISOR的局限
15獲得幫助
151幫助文檔
152獲取幫助文檔
16使用ADVISOR
第2章ADVISOR的應用基礎
21MATLAB語言與Simulink仿真
211MATLAB的基礎知識
212Simulink的基礎知識
22汽車動力性與燃油經濟性
221汽車驅動力與行駛阻力
222動力源總功率
223燃油經濟性
23電機基本理論
231異步電機
232永磁無刷直流電機
233永磁同步電機
24儲能裝置
241電化學蓄電池
242超級電容
25發(fā)動機基本理論
251性能指標
252特性曲線
253阿特金森循環(huán)
第3章ADVISOR的使用方法
31圖形用戶界面下ADVISOR的使用方法
311啟動方法
312ADVISOR啟動界面
313整車輸入界面
314仿真參數界面
315仿真結果界面
32圖形用戶界面下ADVISOR的演示實例
33非用戶界面下的ADVISOR使用方法
34非用戶界面下使用ADVISOR的演示實例
341評價單一設計點值
342繪制結果圖形
343運行自動調整結構參數
第4章ADVISOR文件與模型
41文件結構
411文件交互與數據流
412文件位置
413文件命名規(guī)則
414ADVISOR文件的添加與修改
415查看輸入文件
416刪除文件
42傳動系結構
421傳統(tǒng)汽車
422串聯(lián)混合動力汽車
423并聯(lián)混合動力汽車
424并聯(lián)SA混合動力汽車
425燃料電池汽車
426純電動汽車
427豐田普銳斯混聯(lián)混合動力汽車
428本田Insight混合動力汽車
429自定義類型
43動力源模塊
431發(fā)動機模塊
432燃料電池模塊
433排放后處理系統(tǒng)
44電力電氣元件
441發(fā)電機/控制器模塊
442能量存儲系統(tǒng)
443電機/控制器模塊
45傳動系
451轉矩耦合器模塊
452行星排模塊
453離合器模塊
454變速器模塊
455液力變矩器模型
456無級變速器模塊
457主減速器模塊
46整車、車輪與制動模塊
461車輪動力學模型
462整車動力學模型
463制動力控制模塊
47混合驅動控制策略
471串聯(lián)恒溫器型控制策略
472串聯(lián)功率跟隨型控制策略
473并聯(lián)電機助力型控制策略
474自適應控制策略
475本田Insight混合動力控制策略
476模糊邏輯控制策略
48附件模塊
第5章ADVISOR程序與圖塊數據流
51程序
511電池荷電狀態(tài)校正
512自動調整結構參數
513加速性能測試
514爬坡性能測試
515基于汽車行業(yè)基準選擇構件
516SAE J1711測試步驟
517實際工況測試
518城市高速工況測試步驟
519對比仿真
5110優(yōu)化模板
52ADVISOR結構圖的數據流
521概述
522后向仿真計算步驟
523電機與電機控制器的前向/后向仿真數據流
第6章ADVISOR在我國的再開發(fā)應用
61基于ADVISOR的構型再開發(fā)
611后軸驅動形式再開發(fā)
6124WD雙軸驅動形式再開發(fā)
613基于ADVISOR的混合動力構型再開發(fā)
62基于ADVISOR的控制策略再開發(fā)
621并聯(lián)控制策略研究
622并聯(lián)控制策略嵌入ADVISOR
623仿真及結果
624結論
63基于ADVISOR自定義的CHEV2002軟件開發(fā)
631利用MATLAB/Simulink進行混合動力汽車建模
632仿真平臺人機交互界面制作
633用虛擬現實工具箱與儀器儀表工具箱制作仿真動畫
64ADVISOR再開發(fā)應用實例——復合電源再開發(fā)
641車輛參數
642復合電源功率分流控制策略
643DCDC模型
644整車頂層模型
645車輛參數輸入
646復合電源再開發(fā)流程
647仿真結果
648結論
第7章ADVISOR 與CRUISE平臺仿真
71基于ADVISOR前向仿真平臺的再開發(fā)
711前向與后向仿真軟件的特點
712前向仿真模塊的改進
713前向模型嵌入ADVISOR
714仿真與其結果
715結論
72ADVISOR與CRUISE平臺下純電動汽車仿真對比
721固定檔純電動汽車仿真對標
722結論
73ADVISOR與CRUISE平臺下混合動力汽車仿真對比
731功率需求與燃油消耗仿真對比驗證
732不同車型的性能仿真對比
733結論
74ADVISOR與CRUISE平臺下復合電源仿真對比
741CRUISE整車模型
742整車控制策略
743仿真結果對比
744復合電源經濟性對比
745結論
第8章ADVISOR常見問題釋義
81如何將循環(huán)工況數據導入ADVISOR
82電機過載系數對動力性仿真結果影響
83ADVISOR中如何定義質量
84根據仿真需求,怎樣選擇相關部件版式
85ADVISOR中等效燃油消耗計算方法
86ADVISOR中純電動汽車電耗計算方法
87高版本MATLAB下的ADVISOR運行常見問題
第9章ADVISOR 2004新功能
91傳統(tǒng)汽車增加了四輪驅動
92簡化的工況分