ADVISOR使用指南
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ADVISOR的使用
这一章将着重讲解利用GUI及Matlab命令行的简单指令,来使用ADVISOR。
2.1使用GUI(图形用户界面)
首先介绍如何启动ADVISOR。
由于Matlab版本不断升级,在装载ADVISOR2002工具包后,必须利用advisor2002patchforR13.m文件对其进行更新,以便适应高版本的Matlab。
现在推荐的启动方式为:
●先启动Matlab,进入其工作界面;
●在命令栏输入“advisor”并回车,或在路径窗口中找到advisor.m文件,进入文件并点击运行按钮。
启动后的欢迎界面如图2.1.1所示。
图2.1.1 ADVISOR的欢迎界面
首先,可以在单位(Units)栏中选择使用公制单位还是英制单位。
右侧为主要按钮:
●Start 开始按钮,即进入使用;
●Help 帮助按钮,可进入ADVISOR自带的帮助文档;
●Copyright and Disclaimer 版权及否认声明;
●Exit 退出。
在开始键上方还有个下拉菜单,使用者可以把经常要使用的模块添加到菜单里(点击下拉键,
选择edit list来实现添加,如图2.1.2所示),在开始仿真前就选好模块,提高效率。
图2.1.2 利用下拉菜单预先选择模块
2.2定义车辆
点击Start进入定义值输入界面。
进入后可看到一系列定义车辆的缺省值,如图2.2.1所示。
图2.2.1 定义值输入界面
动力传动类型选择
从动力传动类型的菜单(界面右部顶端第二个下拉菜单,名为“Drivetrain Config”)中选择车辆的动力传动构造类型(例如串联型、并联型等等)。
一旦更改类型,会导致左侧的汽车图示一起改变,以便形象地显示现在所选的动力传动结构。
选定动力传动类型后,此种类型所需的各个部件也会做出相应的更改调整。
这里将缺省值parallel(混合动力车,发动机与电动机并联)改为conventional(传统汽车),变化如图2.2.2所示。
可以明显看到,图示车辆的动力传动结构变成了熟悉的传统布局。
图2.2.2 更改Drivetrain Config后的效果
各部件的选择
选定好动力传动类型后,可针对汽车的各个组成部件进行类型选定。
可在右侧中部的一系列表单中进行选取,例如发动机的类型、轮胎类型、电池组类型等等,如图2.2.3所示。
亦可在左侧图上点击相关的部件来进行修改,如图2.2.4所示。
图2.2.3 右侧的选择表单
图2.2.4 点击左侧图例的轮胎,跳出的编辑对话框
编辑变量
选择好汽车所需的部件后,可以对各项输入变量进行修改。
一种方法是通过右下角的变量表单来进行修改。
如图2.2.5所示,在部件栏中选择部件,在变量栏中选择该部件的某项变量,然后点击编辑变量Edit Var按钮,就可自定义此变量的数值了。
定义界面如图2.2.6所示,View All 可以查看曾经用过的值,Help可以查看该变量的属性和单位。
图2.2.5 部件变量修改栏
图2.2.6 变量定义界面
另一种修改方式就是在右侧的方框内直接输入数值。
例如修改发动机的最大功率(max pwr),增加峰值效率(peak eff),如图2.2.7所示。
图2.2.7 直接在数据框内修改变量图2.2.8 三个质量的定义
这里要注意右下角三个定义质量的方框,如图2.2.8所示。
第一个Cargo Mass是装载质量,第二个Calculated Mass是汽车质量,第三个override mass是优先质量,若选择了优先质量并定义数值后,该值就会取代汽车质量来进行运算。
载入和保存汽车构造
点击右侧顶部第一个按钮Load File或下拉菜单,可以载入特定的汽车构造。
点击底部的保存按钮Save,可以将当前的汽车构造保存起来,保存形式为“文件名_in.m”。
保存好的汽车构造文件可以在载入下拉菜单中找到并应用。
查看部件信息
在左侧中部有两个下拉菜单,通过第一个菜单选择不同部件,通过第二个菜单选择不同的图示,这样就可以在下方的图示区查看部件的各项信息。
如图2.2.9所示。
图2.2.9 查看各部件的信息
自动尺寸
点击自动尺寸按钮Auto-Size,软件将自动为选定的汽车匹配参数,使其满足加速和爬坡要求。
这些匹配参数主要有发动机转矩范围、电动机转矩范围、能量存储模块(主要就是电池)数量和汽车质量等。
设定最小转矩范围时,必须使峰值输出功率达到45kW。
电池数量必须限制,使其产生的最大名义电压为480V。
缺省工况为坡度保持在最小为6%,速度保持为90km/h,并且汽车0-100km/h加速时间要小于12s,0-135km/h加速时间小于23.4s,65-100km/h加速时间小于5.3s。
后退与继续按钮
点击后退按钮Back,可回到开始界面,这样做会丢失所有的未保存信息。
点击继续按钮Continue,将会进入仿真模拟设置界面,如图2.2.10所示。
图2.2.10 仿真模拟界面
2.3进行仿真
仿真模拟界面提供多种测试方案,可以任意选择来测试已经定义好的车辆。
行驶循环工况选择
点击右侧第一个圆点单选按钮,此时行驶循环工况的功能激活,如图2.3.1所示。
在下拉菜单中有一系列的行驶循环工况(Drive Cycle)可供选择。
在这里还能设置循环工况的重复次数(# of cycles)、电池充电状态修正(SOC Correction)和初始条件(Initial Conditions)。
过滤器(Cycle Filter)使得所选循环工况平滑输出。
图2.3.1 行驶循环工控的选择
自定义形式循环工况
除了应用软件已有的循环工况,使用者也可建立自己需要的循环工况。
点击Trip Builder按钮,就可进入编辑界面,如图2.3.2所示。
在Cycle1-Cycle8中选择不同的工况,并修改重复次数,这样就能生成了自己所需的工况了。
图2.3.2 自定义行驶循环工况
附加载荷
点击附加载荷按钮Elec.Aux.Loads,跳出编辑界面,如图2.3.3所示。
通过该界面可以选择不同的附加载荷(主要是各种电器及附属设备在车辆行驶时的消耗),并且定义这些载荷在循环工况的作用时间段。
图2.3.3 附加载荷设置界面
电池充电状态修正
这里提供两种SOC修正方式:线性修正和零增量修正。
线性SOC修正方式进行两路仿真模拟:第一路给出SOC的正变化,第二路给出SOC的负变化。
修正后的变量值(如每公里耗油量和排放等)按照线性关系,从SOC的零变化状态插入到两路模拟的数据点中。
零增量修正方式则是调整初始SOC,使得仿真计算时的SOC始终在0处,不产生变化(波动范围在±0.5%)。
如图2.3.4所示。
电池修正是为了了解不使用电池时车辆的性能状态。
图2.3.4 SOC修正方式
恒定路面坡度
点击恒定路面坡度Constant Road Grade前的方框进行勾选,再修改参数,就可以为行驶循环工况设定一个始终不变的路面坡度。
如图2.3.5所示。
图2.3.5 恒定路面坡度设定
互动仿真
点击互动仿真Interactive Simulation前的方框进行勾选,就会进入互动仿真界面。
该界面提供实时的互动仿真,如图2.3.6所示。
图2.3.6 互动仿真界面
多循环测试
有时需要用几种不同的行驶循环工况来对车辆进行测试,这时可以利用多循环测试功能一次性完成,而不需要一次次重复进行做测试。
如图2.3.7所示,先选中多循环测试Multiple Cycles 前的圆点单选按钮,然后单击Multiple Cycles按钮,可进入多循环的选择界面,如图2.3.8所示。
在这里就可以选择需要用来测试的多种循环工况
图2.3.7 多循环测试的选择
图2.3.8 多循环设置界面
特定程序测试
选择该功能时,使用者可以在下拉菜单中选择所需的测试类型来进行仿真。
如图2.3.9所示。
图2.3.9 测试程序设置
加速测试
选择加速测试Acceleration Test前的勾选方框,然后点击加速测试选项Accel Options,如图2.3.10所示,可进入加速测试的编辑界面,如图2.3.11所示。
定义好加速测试的参数后,加速测试就被添加到所选循环工况中。
在仿真结果中将会显示加速时间、最高加速度和5s内的加速距离。
在循环工况菜单中选择CYC_ACCEL,就可以查看加速测试每一秒的状态。
图2.3.10 加速测试的选择
图2.3.11 加速测试编辑界面
爬坡能力测试
功能和使用方法与加速测试相似,如图 2.3.12和图 2.3.13所示。
选择爬坡能力测试Gradeability Test后,结果界面将会给出在设定速度下的最大爬坡度。
图2.3.12 爬坡能力测试的选择
图2.3.13 爬坡能力测试编辑界面
参数研究
点击参数研究Parametric Study,可以观察3个以内参数的变化对汽车性能的影响。
参数的上下限可以设置,取值点数也可设置。
如图2.3.14所示。
图2.3.14 参数研究的设置
载入仿真设置
点击载入仿真设置按钮Load Sim Setup,可以调用以前保存的仿真。
优化控制策略变量
点击优化控制策略变量按钮Optimize cs vars,弹出控制策略变量的编辑菜单,如图2.3.15所示。
对其中的参数进行修正,以便生成使用者所需的最佳控制策略。
图2.3.15 控制策略变量的优化
保存
点击保存按钮Save,将当前的仿真设置保存下来。
计算
点击计算按钮Run,计算机就对当前的仿真设置进行运算求解,等运算完成后将自动弹出结果界面。
2.4观察输出结果
结果界面
结果界面如图2.4.1所示,可以给出多项总结性结论(如燃油经济性、排放和总行驶距离等)。
该界面左侧为图示区域,使用者可以选择不同的变量(从右侧的下拉菜单中选择,如图2.4.2所示)来观察其随时间的变化情况,图示区域的出图数量可以选择,但最多不超过四张。
如果在仿真界面选择了加速和爬坡能力测试,其测试结果也会显示出来。
图2.4.1 结果界面
图2.4.2 选择要出图的变量
点击能量利用界面按钮Energy Use Figure,将会弹出一个界面,用以展示仿真过程中汽车能量的利用和转化情况,如图2.4.3所示。
点击输出检测图按钮Output Check Plots,将会输出一系列的车辆状态图,这些图中有的是不在时域下的,故方便使用者查看和调用。
点击重现按钮Replay,可以再次演示动态互动界面上的内容。
此功能在特定程序测试和多循环测试状态下无效。
图2.4.3 能量利用界面
点击工具菜单tools,选择发动机运转情况FC operation,可以看到整个仿真过程中发动机转速和转矩的选取情况,以及燃油的利用情况,如图2.4.4所示。
图2.4.4 发动机运转情况
参数研究的结果界面
如果在仿真设置里选择的是参数研究,那么计算结果也会自动给出。
对于两参数研究(三维图,X、Y轴为两个研究参数,Z轴为汽车的某项性能指标),旋转按钮可以让使用者看到图的任意一边。
对于三参数研究(X、Y、Z轴各代表一个研究参数,汽车的性能指标以色彩表现),可以绘出任意切面。
轨迹偏移分析
当仿真车辆偏离预定的行驶循环工况时,轨迹偏离分析文件夹trace_miss_analysis class被自动调入进行运算。
运算后得到偏离严重程度的数据信息,该信息显示在结果界面的警告/消息(Warnings/Messages)窗口中。