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纯电动汽车Simulink模型简介驾驶员模块01电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。
优点：污染小、节能、噪声小等；缺点：充电慢、续驶里程短等。
与传统汽车的区别:主要是动力源的改变。
驾驶员模块01电机模块02目录变速器模块03主减速器模块04车轮模块05车速模块06电池模块071第部分驾驶员模块➢模块描述驾驶员模块实现人工驾驶和跟随循环工况自动驾驶两种模式切换。
在跟随循环工况自动驾驶模式下，由PI控制器根据当前速度与目标速度偏差，不断调整加速踏板和制动踏板开度，以达到车速跟随效果；人工驾驶时将加速踏板开度和制动踏板开度传递给VCU，以获得转矩，驱动整车行驶。
➢循环工况模块此模块可选择不同的循环工况，并根据所选择的工况输出目标车速和循环工况时间。
➢PI控制器模块根据当前速度与目标速度的偏差，不断调整加速踏板和制动踏板开度。
➢PI 算法的基本原理ip i⨯∆∆⎰K y =K v +v dtT 式中：—输出踏板开度；—速度偏差（m/s ）；、—调节系数；—采样周期（s ）。
∆v y p K i K i T2第部分电机模块电机模块02➢模块描述电机模型主要功能是在考虑温度的影响下，先根据输入转矩和转速计算电机输入功率，当然此时已经受到电池输出能力限制。
之后再计算实际输出的转矩和转速，当然也受到电机输出能力的限制。
转子惯性力矩计算模块➢计算加速惯性转矩为变速器当前档位的转动惯量与其转动角加速度的乘积。
电机模块02电机机械效率查表模块转矩限制模块➢根据电机的转速查表计算其最大电动扭矩和发电扭矩。
在特定电机转速下，电机的输出转矩不应高于其最大电动转矩，发电转矩不低于其最大发电转矩。
电机功率限制模块转速限制模块➢转速限制模块会在，电机的理论峰值转速达到后，将电机的输出转矩降低为0。
不过一般情况下达不到。
电机温度计算模块➢电机的机械效率模块。
效率通过二维查表来获得，二维分别是转速和转矩。
基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真摘要：目前许多汽车把汽车速度控制系统作为配属设备或选配设备。
汽车装有汽车速度控制系统后，当驾驶员启动这一装置并进行一些简单的设置后，该装置可自动保持某一恒定速度行驶，而不踩油门。
由于电子系统能准确地控制车辆的速度，从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳。
在文中，首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统简化模型，根据研究对象的物理特性建立起汽车速度控制控制系统的微分方程，再将该微分方程进行线性化处理，运用PID控制理论的方法对汽车速度控制控制系统进行分析和控制。
然后对汽车速度控制系统进行设计分析，在已有的模型下，对设计的汽车速度控制系统进行Matlab语言仿真。
关键词：速度控制系统PID控制仿真指导老师签名:Design and Simulation of the vehicle speedcontrol systemStudent name Class:Supervisor:Abstract:At present, many cars make car speed control system as an attachment device or optional equipment. The car is fitted with the motor speed control system, when the driver start the device and make some simple settings, the device can automatically maintain a constant speed, and do not step on the accelerator. Because the electronic system can accurately control the speed of the vehicle, so that the high-speed vehicles more secure, stable.In this paper, the first principle of the movement of automobile is analyzed, establishing control system is simplified model, based on physical characteristics of the research object to establish the vehicle speed control differential equation of the control system, then the differential equation is linearized by using the method of control theory, analyze and control the motor speed control system. Then the design of the vehicle speed control system, the existing model, to design vehicle speed control system simulation language Matlab.Keyword：Speed control system PID control simulationSignature of Supervisor:目录1绪论 (1)1.1选题的依据及课题意义 (1)1.2汽车速度控制研究概况及发展趋势 (1)2速度控制系统的简述 (3)2.1汽车速度控制系统原理 (3)2.2速度控制系统的分类 (3)2.3速度控制系统的基本用途 (4)2.4电子式多功能速度控制系统功能 (4)3系统模型建立及性能分析 (6)3.1汽车受力分析 (6)3.2行驶汽车仿真模型 (7)3.3 动态性能和稳态性能指标 (8)4 PID控制器 (10)4.1 PID控制简述 (10)4.2 PID控制规律 (10)4.3 PID作用分析 (14)5 系统仿真及结果分析 (15)5.1 SIMULINK简介 (15)5.2实验方案选择 (15)5.2.1采用P控制 (15)5.2.2采用PI控制 (20)5.2.3采用PID控制 (22)5.3实验结果分析 (25)总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1绪论1.1选题的依据及课题意义随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车将走进千家万户，驾驶人员非职业化的特点将突出，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势。
simulink汽车冷却剂水泵控制逻辑Simulink汽车冷却剂水泵控制逻辑在汽车中，冷却剂水泵的作用是循环冷却剂，确保发动机的温度始终在安全范围内。
为了实现这一目标，Simulink提供了一种控制逻辑来监测和控制冷却剂水泵的运行。
本文将介绍Simulink汽车冷却剂水泵控制逻辑的相关内容。
我们需要了解冷却剂水泵的工作原理。
冷却剂水泵通过驱动装置（通常是发动机的皮带）带动叶轮旋转，从而产生负压。
这样，冷却剂就可以从汽车的冷却液箱中被吸入，并通过冷却剂管路循环流动。
而冷却剂的流动可以有效地带走发动机产生的热量，保持发动机的温度恒定。
Simulink的冷却剂水泵控制逻辑主要包括以下几个方面：1. 温度传感器：通过安装在发动机中的温度传感器，Simulink可以实时监测发动机的温度。
当发动机温度超过设定的安全范围时，控制逻辑将启动冷却剂水泵。
2. 控制信号生成器：Simulink中的控制信号生成器可以根据温度传感器的反馈信号生成相应的控制信号。
当发动机温度低于设定的安全范围时，控制信号生成器将停止冷却剂水泵的运行。
3. PWM控制器：PWM控制器可以根据控制信号生成器的输出信号调节冷却剂水泵的运行速度。
通过改变PWM控制器的占空比，可以控制冷却剂水泵的转速，从而调节冷却剂的流动量。
4. 电机驱动器：电机驱动器将PWM控制器的输出信号转换为电机驱动信号，从而控制冷却剂水泵的转动。
电机驱动器可以根据PWM信号的频率和占空比来调整电机的转速。
Simulink汽车冷却剂水泵控制逻辑的实现步骤如下：1. 建立模型：在Simulink中，根据系统的需求建立相应的模型。
模型包括温度传感器、控制信号生成器、PWM控制器和电机驱动器等模块。
2. 设置参数：根据实际情况，设置温度传感器的安全范围和控制信号生成器的参数。
同时，根据冷却系统的要求，设置PWM控制器的频率和占空比。
3. 运行模拟：通过Simulink的模拟功能，对建立的模型进行仿真。
simulink在工程中的应用Simulink是MATLAB的一个扩展工具箱，它提供了一个图形化的仿真和建模环境，可以用于工程中的许多应用。
以下是Simulink在工程中的一些常见应用：1. 控制系统设计和仿真：Simulink可以用于设计和仿真各种控制系统，例如PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。
通过Simulink，工程师可以快速构建控制系统模型，进行仿真和优化，从而实现更高效、更精确的控制系统设计。
2. 信号处理和通信系统设计：Simulink可以用于设计和仿真各种信号处理和通信系统，例如滤波器、调制解调器、信道编解码器等。
通过Simulink，工程师可以快速构建信号处理和通信系统模型，进行仿真和优化，从而实现更高效、更稳定的信号处理和通信系统设计。
3. 机器人控制和仿真：Simulink可以用于设计和仿真各种机器人控制系统，例如机器人路径规划、机器人视觉系统等。
通过Simulink，工程师可以快速构建机器人控制系统模型，进行仿真和优化，从而实现更高效、更精确的机器人控制和仿真。
4. 金融工程和数据分析：Simulink可以用于金融工程和数据分析，例如期权定价、风险管理、金融市场模拟等。
通过Simulink，工程师可以快速构建金融模型，进行仿真和分析，从而实现更高效、更精确的金融工程和数据分析。
5. 汽车工程和测试：Simulink可以用于汽车工程和测试，例如汽车控制系统仿真、汽车动力总成仿真、车辆稳定性仿真等。
通过Simulink，工程师可以快速构建汽车控制系统和动力总成模型，进行仿真和测试，从而实现更高效、更精确的汽车工程和测试。
总之，Simulink在工程中有着广泛的应用，可以用于设计和仿真各种控制系统、信号处理和通信系统、机器人控制和仿真、金融工程和数据分析、汽车工程和测试等领域，从而帮助工程师实现更高效、更精确的工程设计和仿真。
基于Simulink的汽车行驶速度PID控制系统仿真赵斌;董浩;张建【摘要】文章以现有汽车行驶速度系统的数学模型为基础,将PID控制算法引入其中,在Simulink仿真软件中,建立汽车行驶速度PID控制系统的仿真模型,分析系统在有阻尼和无阻尼情况下,绘制汽车行驶速度曲线图,同时建立无PID控制时汽车行驶速度系统模型.分析结果表明,在有阻尼的情况下,汽车行驶速度曲线很快收敛并达到稳定状态,在无阻尼的情况下,汽车行驶速度曲线超调量较大并且达到稳定状态所需时间较长.若去掉PID控制,汽车行驶速度只能达到在最小车速以下某一值,若无阻尼,则汽车行驶速度收敛于最小车速.该研究对提高汽车行驶速度控制系统的精度和稳定性有一定参考价值.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P127-129)【关键词】汽车;行驶速度;控制;仿真【作者】赵斌;董浩;张建【作者单位】成都大学机械工程学院,四川成都 610106;成都大学机械工程学院,四川成都 610106;成都大学机械工程学院,四川成都 610106【正文语种】中文【中图分类】U461.6引言汽车行驶控制系统是应用非常广泛的控制系统之一，其主要的目的是对汽车的速度进行合理的控制，它是一个典型的反馈控制系统。
在控制领域当中，运用较多的是PID控制器。
PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元P、积分单元I 和微分单元D组成[2]。
通过kp，ki和kd三个参数的设定。
PID控制器主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。
PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件[6]。
文章将 PID 控制算法应用于汽车行驶速度控制系统中，在Matlab的Simulink模块中，建立汽车行驶控制系统的仿真模型并进行分析。
1 汽车行驶速度控制原理汽车行驶速度PID控制系统实质是一个速度反馈控制系统，通过系统的输出信号改变系统的输入信号，其工作原理[1]为：（1）通过汽车的速度操纵机构操纵杆的位置变化控制发动机节气门开度以改变发动机牵引力从而实现汽车行驶速度的变化。
《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术因其能够提高车辆的操控性能和稳定性而受到广泛关注。
本研究旨在探讨基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性。
首先，我们将简要介绍CarSim和Simulink软件在汽车仿真中的应用，然后详细阐述四轮转向汽车控制策略的研究背景、目的及意义。
二、CarSim和Simulink在汽车仿真中的应用CarSim和Simulink是两款广泛应用于汽车仿真研究的软件。
CarSim主要用于车辆动力学仿真，可以模拟车辆在不同路况、不同速度下的行驶情况。
Simulink则是一款基于MATLAB/Simulink 平台的仿真工具，可以用于建立复杂的控制系统模型，并进行仿真分析。
两款软件在汽车研发过程中，分别承担着车辆性能预测和控制策略优化的重要任务。
三、四轮转向汽车控制策略研究四轮转向汽车控制策略的核心在于如何实现四个车轮的协调转向，以提高车辆的操控性能和稳定性。
本研究将重点探讨以下控制策略：1. 传统控制策略：包括前轮转向控制和后轮转向控制。
前轮转向控制主要关注车辆的稳定性和操控性，而后轮转向控制则主要关注车辆的侧倾稳定性和高速行驶稳定性。
2. 智能控制策略：包括模糊控制、神经网络控制和基于优化算法的控制等。
这些智能控制策略能够根据车辆的实际运行状态，实时调整四个车轮的转向角度，以实现最优的操控性能和稳定性。
四、基于CarSim和Simulink的仿真分析本研究将利用CarSim和Simulink两款软件，对四轮转向汽车的控制策略进行仿真分析。
具体步骤如下：1. 在CarSim中建立四轮转向汽车的动力学模型，并设置仿真参数。
2. 在Simulink中建立四轮转向汽车的控制策略模型，包括传统控制和智能控制两种策略。
3. 将CarSim和Simulink两个模型进行联合仿真，分析不同控制策略对车辆操控性能和稳定性的影响。
问题描述
行驶控制系统
已知设定的速度和测量的实际速度，使用一个离散时间PID控制器建立一个汽车行驶控制器。
系统模型及建模分析
分为输入信号系统、汽车动力系统和汽车行驶控制系统。
输入信号系统简化为用一个常数表示，实际可为加载了信号的条幅波。
汽车动力系统即考虑了驱动力和阻力的共同作用下汽车的运动规律。
运用动力学公式：F=mv’+v。
最重要的是行使控制系统：运用PID（比例-积分-微分）控制器。
设采样时间为20ms，PID控制器按如下规律工作：
1.“积分环节”：x(n)=x(n-1)+u(n);
2.“微分环节”：d(n)=u(n)-u(n-1);
3.系统初始值为0，系统PID控制器方程为y(n)=P*u(n)+I*x(n)+D*d(n)。
单独建立比例、积分和微分环节，然后相加组成PID控制器，所有模块中的采样时间设为20ms（即0.02），系统模型如图
设仿真时间为200个单位时间，变步长ode45算法，运行仿真，打开示波器观察波形，P=1、I=0.01、D=0时如图所示：
仿真实现
以某信号作为汽车行驶控制系统的输入信号，加上汽车动力学组成的反馈系统，整个汽车行驶控制系统如图：
P=1、I=0.01、D=0时波形如图：
P=5、I=0.01、D=0时波形如图：
实验过程中遇到的问题
1.离散时间系统不可以和连续时间系统一起用，除非使用“零阶保持器”模块。
2.效果随采样时间的不同而不同。
3.对PID反馈控制的理解较难。
仿真结果分析
比例单元的系数影响较大，当P=5时，汽车以更快的速度达到稳定状态。
PID 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
现在一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
总结
Matlab好强大啊……这次学习，了解了另一种仿真的方法，进一步练习了从实际问题抽象出数学问题并解决的过程。
附录：
1. 利用simulink 仿真来实现摄氏温度到华氏温度的转换 325
9
+=
c f T T
2. 设系统微分方程为⎩⎨
⎧=+='2
)1(y y
x y ，试建立系统模型并仿真
应注意的是，开始时间设为1，积分初值设为2。
结果如图：
3. 利用simulink 仿真)5cos 251
3cos 91(cos 8)(2
t t t A
t x ωωωπ++=
，取A=1, πω2=
Scope
显示结果：
当Sample time 设置不合适时，图像会出现因取点不足产生的失真。
4. 建立如图1所示的仿真模型并进行仿真，改变增益，观察x-y 图形变化，并用浮动的scope
模块观测各点波形。
X Y Graph
Slider Gain
1Sine Wave
Integrator
1s
Floating Scope
图1. 题目4
当Slider Gain 为1时XY Graph 显示为一个圆，Slider Gain 逐渐变大时，XY Graph 变成形状不同的椭圆。
5． 有初始状态为0的二阶微分方程)(24.05.0t u x x x =+'+''其中u(t)是单位阶跃函数，试建立系统模型并仿真。
仿真结果：
6． 通过构造SIMULINK 模型求⎰
=dt t y )cos(的结果，其中初值分别为y 1(0)=0, y 2(0)=1
y 1(0)=0时：
y 2(0)=1：
8. 一池中有水20003m ，含盐 2 kg ，以 63m / 分 的速率向池中注入浓度为 0.5 kg / 3m 的盐水，又以 4 3m / 分的速率从池中流出混合后的盐水，问欲使池中盐水浓度达到 0.2 kg /
3m ，需要多长时间？（1用simlink 的方法，2用脚本文件的方法）
【附加：试画出浓度vs 时间的曲线】
设t 时刻的浓度为C(t)=，故有框图：
仿真后的效果图：
可以看出，时间趋于无穷时，浓度趋于0.5，大概在187分钟时浓度达到0.2。
