[發明專利]一種電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺

在審

• 申請號: 201911183566.1
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110750055A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 任寶珠;郭洋;于曉蔓
• 申請（專利權）人: 中車大連電力牽引研發中心有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 21212 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺，其特征在于，包括：電動拖拉機電傳動控制系統、信號調理系統、仿真系統；所述電動拖拉機電傳動控制系統將控制信號及脈沖信號通過信號調理系統傳給仿真系統，仿真系統中電動拖拉機模型運行，產生的控制反饋信號、速度信號以及電流電壓信號通過信號調理系統傳送給電動拖拉機電傳動控制系統形成閉環控制系統。

2.根據權利要求1所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試系統，其特征在于，所述電動拖拉機電傳動控制系統與在計算機上建立的電動拖拉機模型連接，所述的電動拖拉機模型包括電動機模型、發電機模型、柴油機模型以及柴油機控制器模型。

3.根據權利要求1所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺，其特征在于，所述電動拖拉機電傳動控制系統包括電動機控制器、發電機控制器、ARM處理器、DC/DC模塊以及油門踏板。

4.根據權利要求1所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺，其特征在于，所述仿真系統采用數字建模技術模擬構造出完整的虛擬整車環境，所述信號調理系統用于轉換電動拖拉機電傳動控制系統和仿真系統之間的傳輸信號。

5.一種基于權利要求1-4任意一項所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺的試驗方法，其特征在于，包括：

S1、所述仿真系統采用Matlab建立電動拖拉機模型，電動拖拉機模型包括電動機模型、發電機模型、柴油機模型以及柴油機控制器模型；

S2、將上述模型下載到dSPACE仿真機中，通過信號調理系統接收和輸出信號；

S3、將所述電動拖拉機電傳動控制系統與上述控制模型連接，進行仿真實驗。

6.根據權利要求5所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺的試驗方法，其特征在于，所述的仿真實驗包括電動拖拉機的啟動過程和運行過程；

所述啟動過程具體為：啟動柴油機，當柴油機轉速達到800rmp時，ARM處理器發出啟動DC/DC模塊指令，ARM處理器向發動機控制器發出打火指令，發動機控制器產生控制作用輸出直流母線電壓U_dc，當U_dc≥180V時，ARM處理器向發動機控制器發送啟動四象限指令；當U_dc≥220V時，DC/DC模塊不再對發動機傳輸信號，僅由發動機控制器直接控制直流母線電壓；

所述運行過程具體為：當踩下所述油門踏板時，ARM處理器會采集油門踏板級位信息，并通過模數轉換電路，轉換為相應的速度指令，發送給電動機控制器，電動機控制器根據速度給定以及電動機的實際速度，產生控制作用，使電動機的實際轉速達到給定轉速。

7.根據權利要求6所述的電動拖拉機整車半實物仿真測試平臺的試驗方法，其特征在于，在所述電動拖拉機的運行過程中，電動機、發動機以及柴油機的關系具體為：

電動機在運行過程中輸出力矩，根據力矩計算出電機所需的功率，即柴油機的給定功率；ARM處理器根據柴油機的參數，擬合功率和轉速的曲線并存儲在ARM處理器中，當ARM處理器接收到給定功率后，根據查表法，找到給定功率對應的柴油機轉速，并把給定柴油機轉速發送給柴油機控制器，柴油機控制器根據轉速給定計算出當前的噴油量，并對柴油機產生控制作用輸出柴油機轉速，柴油機和發電機同軸連接，帶動發電機轉動產生三相交流電，同時，柴油機控制器會檢測到柴油機的實際轉速，并反饋給ARM處理器，ARM處理器根據柴油機速度給定和實際轉速，緩慢調整柴油機速度給定，保證柴油機能夠穩定的運行。