Как поведение генератора переменного тока может быть абстрагировано в модель постоянного тока, которая эффективно моделируется. Этот испытательный жгут сначала линейно увеличивает частоту вращения генератора переменного тока от нуля до типичной частоты вращения холостого хода 900 об/мин. Когда генерируемого напряжения достаточно для преодоления прямого падения напряжения, связанного с выпрямительными диодами, ток зарядки батареи начинает нарастать. Затем испытательный жгут увеличивает скорость до 5000 об/мин, и генератор переменного тока должен отключить напряжение поля для поддержания регулируемого напряжения. Модель фиксирует увеличение сопротивления статора при нагреве генератора переменного тока, что снижает производительность устройства

Упрощенная динамическая модель автомобильной электрической системы. Модель содержит электрические, механические и тепловые системы и способна моделировать влияние запуска двигателя на электрическую сеть.

Образец испытания на динамометрическом стенде электромобиля. Испытательная среда содержит асинхронную машину (ASM) и внутреннюю синхронную машину с постоянными магнитами (IPMSM), подключенную к обратной связи через механический вал. Обе машины питаются высоковольтными батареями через управляемые трехфазные преобразователи. ASM мощностью 164 кВт создает крутящий момент нагрузки. IPMSM мощностью 35 кВт является тестируемой электрической машиной. Управляющая тестовая машина (IPMSM) управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную структуру управления на основе PI. Скорость регулирования крутящего момента разомкнутого контура ниже, чем скорость регулирования тока замкнутого контура. Планирование задач для контроллера реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Control Load Machine (ASM) использует одну скорость для управления скоростью ASM. Подсистема визуализации содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Используйте синхронный двигатель с постоянным магнитом (PMSM) для усиления силы, приложенной водителем в системе рулевого управления автомобиля с усилителем.

Модель электромобиля, пригодная для развертывания HIL. Энергетическое моделирование используется, чтобы избежать высокочастотного переключения, и решатели устанавливаются для моделирования с фиксированным шагом.

Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM), используемая в качестве стартера/генератора в упрощенной 48V автомобильной системе. Система содержит 48V электрическую сеть и 12V электрическую сеть. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) представлен базовыми механическими блоками. IPMSM работает как двигатель до тех пор, пока ДВС не достигнет холостого хода, а затем работает как генератор. IPMSM подает питание в 48V сеть, которая содержит R3 потребителя питания. Сеть 48V обеспечивает электропитанием сеть 12V, которая имеет двух потребителей: R1 и R2. Общее время моделирования (t) составляет 0,5 секунды. При t = 0,05 секунд включается ДВС. При t = 0,1 секунды включается R3. При t = 0,3 секунды R2 включается и увеличивает нагрузку на 12V электрическую сеть. Подсистема EM Controller включает в себя многоскоростную структуру каскадного управления на основе PI, которая имеет внешний контур управления напряжением и два внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме управления реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера DCDC реализует простой PI-контроллер для преобразователя DC-DC Buck, который питает 12V сеть. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Управление системой генератора низкого напряжения внутреннего синхронного генератора постоянного магнита (IPMSG) для гибридного электромобиля (HEV). Подсистема управления включает в себя многоскоростную каскадную структуру управления на основе PI, которая имеет внешний контур управления напряжением и два внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме управления реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования. Идеальный источник угловой скорости, представляющий двигатель внутреннего сгорания, приводит в действие IPMSG. IPMSG обеспечивает низковольтное питание потребителей R1 и R2. При t = 0,4 секунды выключатель замыкается, увеличивая нагрузку.

Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM), приводящая в движение гибридный электромобиль (HEV) упрощенной серии. Идеальный преобразователь DCDC, подключенный к высоковольтной батарее, питает IPMSM через управляемый трёхфазный преобразователь. Генератор с двигателем внутреннего сгорания заряжает высоковольтную батарею. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в соответствующие команды для IPMSM и генератора. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную структуру управления на основе PI. Скорость регулирования крутящего момента разомкнутого контура ниже, чем скорость регулирования тока замкнутого контура. Планирование задач для контроллера реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Упрощенный последовательно-параллельный гибридный электромобиль (HEV). Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивают движение транспортного средства. Двигатель внутреннего сгорания также использует электрический генератор для подзарядки высоковольтной батареи во время вождения. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера ДВС управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Контроллер генератора управляет крутящим моментом электрогенератора. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM), приводящая в движение электромобиль с упрощенным приводом на ось. Высоковольтная батарея питает IPMSM через управляемый трехфазный преобразователь. IPMSM работает как в моторном режиме, так и в режиме генерации. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в соответствующую команду крутящего момента. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную структуру управления на основе PI. Скорость регулирования крутящего момента разомкнутого контура ниже, чем скорость регулирования тока замкнутого контура. Планирование задач для контроллера реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Упрощенный параллельный гибридный электромобиль (HEV). Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивают движение транспортного средства. IPMSM работает как в моторном режиме, так и в режиме генерации. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера ДВС управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Репрезентативная морская полукорабельная электрическая система с базовой нагрузкой, нагрузкой в гостинице, носовыми двигателями и электроприводом.

Базовая архитектура гибридной передачи с разделением мощности. Планетарная передача вместе с двигателем и генератором действует как шестерня с переменным отношением. В ходе этого испытания транспортное средство ускоряется с 15 м/с до 20 м/с, а затем замедляется до 15 м/с. Стратегия управления питанием использует только электроэнергию для выполнения маневра.