BÁO CÁO CUỐI KÌ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN ô TÔ đề tài XE HYBRID

Hệ thống Hybrid nối tiếp: Khi động cơ hoạt động, nó truyền năng lương cho một máy phát điện.. Đó được gọi là hệ thông nói tiếp vì năng lượng truyền theo một quá trình liên tục hay nói c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

Ý KIẾN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của đề tài 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày đề tài:

2.2 Nội dung đề tài: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đề tài, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3 Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn tại (nếu có):

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ DÒNG XE HYBRID 1

1.1 Giới thiệu tổng quan về dòng xe Hybrid: 1

1.1.1 Lịch sử: 1

1.1.2 Ưu Điểm và nhược điểm: 1

1.1.3 Xu hướng của hiện tại và tương lai: 2

1.2 Các dạng dẫn động của xe: 2

1.2.1 Hệ thống Hybrid nối tiếp: 2

1.2.2 Hệ thống Hybrid song song: 2

1.2.3 Hệ thống Hybrid hỗn hợp: 3

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ MÔ HÌNH 2

2.1 Bộ công suất trong động cơ Hybrid: 2

2.1.1 Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối momen: 2

2.1.2 Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối tốc độ: 3

2.1.3 Hệ thống truyền lực hybrid hỗn hợp: 4

2.2 Mô hình: 4

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 5

3.1 Phần mềm mô phỏng: 5

3.1.1 Giới thiệu phần mềm: 5

3.1.1.1 Matlab-Simulink: 5

3.1.1.2 Matlab-Stateflow: 5

3.1.2 Các khối mô phỏng: 6

3.1.2.1 Khối Strategy: 6

3.1.2.2 Khối Engine: 6

3.1.2.3 Khối Solver Conguration: 7

3.1.2.4 Khối Power split: 8

3.1.2.5 Khối Electric Generator: 8

3.1.2.6 Khối Vehicle Dynamics: 9

3.1.2.7 Khối Electric Motor: 9

3.1.2.8 Khối DC: DC Conventer: 10

3.1.2.9 Khối Battery: 10

3.1.3 Các bước mô phỏng: 10

3.2 Mô hình mô phỏng: 11

3.2.1 Hệ thống Hybird nối tiếp: 11

3.2.1.1 Mô hình: 11

3.2.1.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống: 13

3.2.2 Hệ thống Hybrid song song: 13

3.2.2.1 Mô hình: 13

3.2.2.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống: 15

3.2.3 Hệ thống Hybrid hỗn hợp: 15

3.2.3.1 Mô hình: 15

3.2.3.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống: 18

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN ĐỀ TÀI 19

4.1 Kết luận mô hình mô phỏng: 19

4.2 Kết luận đề tài: 20

4.2.1 Tính kinh tế của xe Hybrid: 20

4.2.2 Xu thế phát triển Hybrid ở các nước phát triển: 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu nối tiếp 2

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu song song 3

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu hỗn hợp 4

Hình 2.1: Sơ đồ một thiết bị kết nối momen 5

Hình 2.2: Một số thiết bị kết nối momen 5

Hình 2.3: Sơ đồ một thiết bị kết nối tốc độ 6

Hình 2.4: Hệ bánh răng hành tinh 6

Hình 2.5: Mô tơ có stato động 6

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống truyền lực hybrid xen kẽ momen và tốc độ với

hệ bánh răng hành tinh 7

Hình 3.1: Sơ đồ khối Strategy 9

Hình 3.2: Khối Engine 9

Hình 3.2.1: Sơ đồ khối Engine management 10

Hình 3.2.2: Sơ đồ khối Engine 10

Hình 3.3: Bảng thông số khối Conguration 10

Hình 3.4: Tỉ số truyền của khối Power split 11

Hình 3.5: Sơ đồ khối Electric Generator 11

Hình 3.6: Sơ đồ khối Vehicle Dynamics 12

Hình 3.7: Sơ đồ khối Electric Motor 12

Hình 3.8: Sơ đồ khối DC:DC Conventer 13

Hình 3.9: Sơ đồ khối Battery 13

Hình 3.10: Mô hình hệ thống Hybrid nối tiếp 14

Hình 3.11: Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid nối tiếp 14

Hình 3.12: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid nối tiếp 15

Hình 3.13: Đồ thị năng lượng điện hao phí Hybrid nối tiếp 15

Hình 3.14: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid nối tiếp 15

Hình 3.15: Mô hình hệ thống Hybrid song song 16

Hình 3.16: Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid song song 17

Hình 3.17: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid song song 17

Hình 3.18: Đồ thị năng lương điện hao phí Hybrid song song 17

Hình 3.19: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid song song 18

Hình 3.20: Mô hình hệ thống Hybrid hỗn hợp 19

Hình 3.21 : Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid hỗn hợp 19

Hình 3.22: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid hỗn hợp 19

Hình 3.23: Đồ thị năng lượng hao phí Hybrid hỗn hợp 20

Hình 3.24: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid hỗn hợp 20

Hình 4.1: Sơ đồ chạy mô hình mô phỏng 22

1

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ DÒNG XE HYBRID 1.1 Giới thiệu tổng quan về dòng xe Hybrid:

Những xe lai khác, cả hai kiểu song song và nối tiếp đã được chế tạo suốt khoảng thời gian từ 1899 đến 1914 Mặc dù phanh điện đã được sử dụng trong các thiết kế đầu thời gian này nhưng nó không đề cập đến phanh phục hồi năng lượng Hầu hết, thậm chí tất cả các kiểu xe trên đều sử dụng phanh điện động bằng cách ngắn mạch hoặc lắp đặt điện trở trên phần ứng của motor kéo Chiếc Lohner-Porsche (1903) là một ví dụ điển hình của phương án này

- Những chiếc xe lai này không thể cạnh tranh nổi với các động cơ xăng được cải thiện đáng kể sau chiến tranh Thế giới I Động cơ xăng có sự cải thiện tột bậc về công suất -Các động cơ trở nên nhỏ hơn, hiệu quả hơn và không cần sự hỗ trợ của các motor điện trong thời gian dài Sự tăng giá do thêm motor điện và sự độc hại từ ắc quy chì là hai yếu tố then chốt làm xe lai biến mất sau Chiến tranh Thế giới I

Thiết kế xe lai nối tiếp được hồi sinh bởi giáo sư Dr Ernest H Wakefield năm

1976, khi đang làm việc cho Linear Alpha Inc Các mẫu xe lai khác được chế tạo bởi tập đoàn Electric Auto vào năm 1982 và tập đoàn Briggs & Stratton 1980, cả hai đều theo kiểu bố trí song song

Sự nỗ lực đáng kể nhất trong sự phát triển và thương mại hóa xe lai điện được tạo

ra bởi các nhà sản xuất người Nhật Năm 1997 Toyota đã cho ra mắt dòng sedan Prius

ở Nhật, Honda cũng cho ra dòng xe Civic và Civic Hybrid Và tiếp tục phát triển cho đến hiện nay

1.1.2 Ưu Điểm và nhược điểm:

+ Công suất hạn chế hơn so với xe xăng hoặc dầu truyền thống

Bên cạnh việc bảo dưỡng giống như xe xăng/dầu hiện tại thì cần phải thay pin khi pin đã hết hạn sử dụng

1.1.3 Xu hướng của hiện tại và tương lai:

Khi mà quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa toàn cầu như hiện nay thì việc di chuyển, vận tải hàng hóa cũng phát triển chóng mặt Do đó nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu xăng, dầu tăng cao Một vấn đề mà chúng ta cần đối mặt chính là nhiên liệu sẽ cạn kiệt trong tương lai Do đó tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng là yêu cầu hàng đầu của mỗi quốc gia và thế giới

Ngành công nghiệp ô tô cũng không nằm ngoài vấn đề cấp thiết trên Nhiều hãng sản xuất ô tô lớn trên thế giới không ngừng tạo ra các mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu Ví

dụ Toyota từ cuối 1997 đã ra mắt mẫu xe Hybrid đầu tiên của thế giới Toyota Prius Sau đó Honda vào cuộc sản xuất Civic sửdụng động cơ Hybrid

1.2 Các dạng dẫn động của xe:

1.2.1 Hệ thống Hybrid nối tiếp:

Khi động cơ hoạt động, nó truyền năng lương cho một máy phát điện Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để sạc bình ắc-quy và một sẽ chạy motor điện, bộ phận

sẽ truyền năng lượng tới các trục xe Đó được gọi là hệ thông nói tiếp vì năng lượng truyền theo một quá trình liên tục (hay nói cách khác hoạt động của động cơ và motor điện tiến hành lần lượt)

Trong sơ đồ nói tiếp, động cơ đốt trong (động cơ xăng, động cơ diesel) kéo máy phát cung cấp điện cho ắc-quy và động cơ điện, ở đây không có sự liên hệ cơ khí nào giữa nguồn động lực và bánh xe Năng lượng được chuyển đội từ hóa năng của nhiên liệu thành cơ năng làm quay rô-to của máy phát tạo ra điện năng và từ điện năng chuyển thành cơ năng của bánh xe

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu nối tiếp

+ Kích thước và dung tích Ắc-quy lớn hơn so với hệ thống song song

+ Động cơ đôt trong luôn làm việc ở chế độ tải nặng để cung cấp nguồn điện cho quy nên dễ bị quá tải

ắc-1.2.2 Hệ thống Hybrid song song:

Trong hệ thống song song, cả động cơ và motor điện cùng truyền lực tới các trục bánh xe, mức độ tùy theo các điều kiện khác nhau Đó được gọi là hệ thống song song

vì dòng năng lượng tới các bánh xe đi song song Hệ thống này chỉ có 1 motor điện,

do vậy không thể cùng lúc vừa vận hành các bánh xe, vừa nạp điện vào bình ắc-quy Khi nào motor điện làm nhiệm vụ của một máy phát điện, dòng điện ắc-quy sẽ thay thế vai trò của motor điện

Đối với loại hệ thống này, cả hai nguồn động lực (điện và xăng hoặc diesel) đều được kết nối trực tiếp vào bánh xe và có thể truyền động lực một cách độc lập hoặc đồng thời Nói đơn giản là bánh xe có thể được dẫn động một cách riêng biệt bằng động cơ điện hoặc động cơ xăng (diesel) hoặc cả hai Động cơ điện có 2 chức năng chính Chức năng thứ nhất là chuyển hóa điện năng được cung cấp từ ắc-quy thành cơ năng Chức năng thứ hai là chuyển hóa ngược lại từ cơ năng thành điện năng để nạp lại cho ắc-quy Vì vậy, hệ thống song song có thể tận dụng cả hai nguồn năng lượng một cách hiệu quả hơn

Trong sơ đồ này, ngoài sự liên hệ cơ khí trực tiếp giữa động cơ đốt trong và bánh

xe như ô tô thông thường còn có thêm động cơ điện truyền động đến bánh xe Khi ô

tô chạy trên xa lộ, nguồn dẫn động chủ yếu sẽ là động cơ đốt trong, động cơ điện sẽ dùng khi gia tốc ô tô còn, khi chạy trong thành phố nguồn dẫn động chủ yếu là động

cơ điện

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu song song

3

Ưu điểm:

+ Công suất của ô tô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng

+ Không cần dùng máy phát riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán, lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạt động bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền đông trung gian

+ Động cơ điện được sử dụng ở đây là loại đặc biệt có tính năng lưỡng dụng, nó có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc-quy, cung cấp năng lượng trong trường hợp xe cần lên dốc hoặc tăng tốc

xe lắp hệ thống kết hợp sẽ sử dụng đồng thời cả motor điện và động cơ điện hay chỉ

sử dụng năng lượng nguồn điện để thu được hiệu quả cao nhất Thậm chí, khi cần thiết, hệ thống này vừa vận hành các trục bánh xe trong khi vẫn có thể nạp điện vào máy phát Hệ thống hỗn hợp này hiện chiếm ưu thế trong chế tạo xe Hybrid

Hệ thống này tận dụng được ưu điểm của 2 hệ thống kể trên, nhưng có nhiều bộ phận hơn và chế tạo lắp đặt khó khăn hơn:

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu hỗn hợp

Ưu điểm:

+ Có đầy đủ ưu điểm của cả 2 loại nối tiếp và song song

+ Chế độ lái linh hoạt ở các điều kiện lái khác nhau

Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Chi phí cao

2

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ MÔ HÌNH 2.1 Bộ công suất trong động cơ Hybrid:

2.1.1 Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối momen:

Hình 2.1: Sơ đồ một thiết bị kết nối momen Một thiết bị kết nối mô-men như sơ đồ gồm có 3 cổng và có 2 bậc tự do Cổng 1 là đầu vào đơn hướng, cổng 2 và 3 là cổng ra hoặc vào 2 chiều, nhưng cả 2 không cùng

là cổng vào một lúc Cổng 1 kết nối trực tiếp với ĐCĐT hoặc thông qua 1 hộp số cơ khí Cổng 2 kết nối trực tiếp với trục của mô-tơ điện hoặc qua 1 hộp số cơ khí Cổng 3 kết nối với bánh xe chủ động qua liên kết cơ khí Nếu bỏ qua tổn thất và giả sử cổng 2 đang là cổng vào thì năng lượng ra bánh xe là: T3ɷ3=T1ω1+T2ω2

Momen kết nối có thể được biểu diễn: T3 = k1T1 + k2T2

Với k1 và k2 là tham số cấu trúc của bộ kết nối momen Vận tốc góc ω1, ω2 và ω3 quan hệ với nhau: ω3 = ω1/k1 = ω2/k2

Thiết bị kết nối momen có rất nhiều dạng khác nhau, một số thiết bị cơ bản như: truyền động bánh răng, đai hay sử dụng trực tiếp mô-tơ điện Mỗi thiết bị sẽ cho một thông số về k1 và k2 khác nhau

Hình 2.2: Một số thiết bị kết nối momen

3

Ưu điểm:

+ Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản,

+ Đặc tính kéo của xe gần giống với đặc tính tối ưu, hiệu suất cao do ít tổn hao qua

bộ truyền

Nhược điểm:

+ 2 nguồn động lực còn có dãi tốc độ như nhau

2.1.2 Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối tốc độ:

Hình 2.3: Sơ đồ một thiết bị kết nối tốc độ Năng lượng được cung cấp bởi một nguồn năng lượng có được kết nối cùng nhau bằng cách cộng tốc độ của chúng Tương tự bộ kết nối mô-men bộ kết nối tốc độ có

sơ đồ như cũng gồm 3 cổng – 2 bậc tự do Cổng 1 kết nối với ĐCĐT với dòng năng lượng đơn hướng Cổng 2 và 3 có thể kết nối với mô-tơ điện hoặc truyền lực cuối, cả

2 đều với dòng năng lượng 2 chiều

Bộ kết nối tốc độ cơ khí có thuộc tính: ω3 = ω1k1 + ω2k2

Với k1 và k2 là hằng số kết hợp với cấu trúc và hình học được thiết kế Trong số 3 tốc độ, ω1, ω2 và ω3, 2 trong số chúng độc lập với nhau và có thể điều khiển độc lập

Do sự ràng buộc của bảo toàn năng lượng, mô-men xoắn được liên kết cùng nhau bởi biểu thức: T3 = T1/k1 = T2/k2

Một số thiết bị kết nối tốc độ điển hình như: bộ bánh răng hành tinh, mô-tơ có stato động

Hình 2.4: Hệ bánh răng hành tinh Hình 2.5: Mô tơ có stato động

+ Kết cấu hệ bánh răng hành tinh cồng kềnh

+ Mô-tơ có stato động phức tạp yêu cầu chế tạo độ chính xác cao

2.1.3 Hệ thống truyền lực hybrid hỗn hợp:

Bằng kết nối tổ hợp mô-men và tốc độ, có thể thiết lập hệ thống truyền lực hybrid

mà trong đó trạng thái kết nối mô-men và kết nối tốc độ có thể được lựa chọn xen kẽ

Ví dụ như sơ đồ Ngoài sơ đồ có rất nhiều sơ đồ sử dụng hỗn hợp kết nối momen và tốc độ bắng cách dùng xen kẽ các cấu hình của hai kiểu bộ kết nối

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống truyền lực hybrid xen kẽ momen và tốc độ với hệ bánh răng

hành tinh

Ưu điểm:

+ Cho hiệu quả sử dụng cao hơn ở những điều kiện lại lái khác nhau

+ Nhiên liệu/điện tiêu hao hợp lý hơn ở những điều kiện xe luôn thay đổi

+ Công suất phát ra ổn định hơn

Mô hình sử dụng mô phỏng là mô hình mẫu cơ bản có sẳn trong Matlab/Simulink

Chúng ta sẽ đọc hiểu và xem xét mô hình, biết được ý nghĩa và giá trị của các khối có trong mô hình từ đó rút ra kết luận giữa 3 loại mô hình là Hybrid nối tiếp, Hybrid song song và Hybrid hỗn hợp về các đường đặc tính công suất, moment, suất tiêu hao nhiên liệu,…v.v

Sau khi hiểu rõ cấu tạo và các thông số thiết lập của mô hình mẫu sẽ có thể tính toán, thay đổi thông số thiết cơ bản và tiến hành một mô phỏng hoàn toàn mới

5

CHƯƠNG 3

MÔ PHỎNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 3.1 Phần mềm mô phỏng:

3.1.1 Giới thiệu phần mềm:

3.1.1.1 Matlab-Simulink:

Simulink được coi là phần mở rộng của Matlab Simulink được dùng để mô phỏng các hệ động học, các hệ tuyến tính, phi tuyến, các mô hình trong thời gian liên tục hoặc gián đoạn Đặc điểm nổi bật của Simulink là lập trình ở dạng sơ đồ cấu trúc, sử dụng các đối tượng đồ họa

Simulink cung cấp giao diện đồ họa để xây dụng mô hình ở dạng sơ đồ khối Bằng thao tác “nhấn và kéo chuột” người sử dụng có thể kéo các khối chuẩn trong thư viện của Simulink ra vùng làm việc của mình để xây dựng mô hình mô phỏng

Để xây dựng mô hình ta khởi động Matlab và khởi động Simulink, mở thư viện của khối Simulink sau đó chọn các nhóm thích hợp Một số thư viện của Simulink:

+ Nhóm Math Operations: thư viện các khối tính toán

+ Nhóm Sinks: thư viện các khối xauats và hiển thị dữ liệu

+ Nhóm Sources: thư viện các khối nguồn tính hiệu

+ Nhóm Monlinear: thư viện chứa các khối phi tuyến

+ Nhóm Sinks và Systems: thưu viện chứa các khối công cụ xử lí tín hiệu

+ …

Để copy một khối từ thư viện vào cửa sổ của mô hình ta chọn khối, rê chuột để kéo khối đã chọn thả vào cửa sổ mô hình Trong của sổ mô hình, nếu muốn copy một khối, ấn phím Ctrl và rê chuột sang vị trí đặt bản copy, nếu muốn xóa hãy chọn nó và

ấn phím Delete

3.1.1.2 Matlab-Stateflow:

Khái niệm Stateflow: thực hiện chức năng của một cơ cấu máy hữu hạn trạng thái của một mô hình mô phỏng trong Simulink Một mô hình mô phỏng có thể bao gồm các khối của Simulink, các khối Toolbox và các khối của Stateflow Một sơ đồ

Stateflow tập hợp các đối tượng đồ họa và đối tượng phi đồ họa

Trạng thái (State): mô tả phương thức hệ thống được điều khiển bởi các sự kiện, tình trạng làm việc hay không làm việc của các trạng thái luôn thay đổi theo các điều kiện và sự kiện Có hai loại trạng thái là trạng thái loại trừ (OR) mô tả phương thức loại trừ lẫn nhau, trạng thái ngang hàng (AND)

Chuyển đổi (Transitions): Hành động chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác của hệ thống thông qua một đối tượng gọi là “chuyển đổi” Đó là đối tượng đồ hoạ (đối tượng nguồn) nối với một đối tượng khác (đối tượng đích), bằng một đường cong có mũi tên Đối tượng nguồn là nơi chuyển đổi bắt đầu, đối tượng đích là nơi chuyển đổi kết thúc Điểm phân chia một chuyển đổi thành các đoạn (hay nhánh) gọi

là điểm nút Chuyển đổi mặc định là một loại chuyển đổi đặc biệt, có đối tượng đích, không có đối tượng nguồn; chuyển đổi mặc định để báo cho Stateflow biết trạng thái con nào sẽ hoạt động ngay sau khi trạng thái mẹ được kích hoạt Nhãn của một

chuyển đổi xác định chuyển đổi đó; nhãn này có thể chứa một sự kiện, một điều kiện, một hoạt động có điều kiện hoặc một hoạt động chuyển đổi

6

Sự kiện (Events): các sự kiện không phải là một đối tượng đồ hoạ nên không thể hiện trực tiếp trong sơ đồ Stateflow nhưng nó làm cho sơ đồ đó hoạt động Khi sự kiện bắt đầu xảy ra, các trạng thái của sơ đồ Stateflow được đánh giá Sự truyền đi một sự kiện sẽ kích hoạt một chuyển đổi hoặc kích hoạt một hoạt động nào đó

Dữ liệu (Data): chúng là những đối tượng phi đồ hoạ, được dùng để lưu giữ các giá trị bằng số trong sơ đồ Stateflow

Điều kiện (Condition): là một mệnh đề logic, có giá trị đúng hoặc sai dùng để xác định một chuyển đổi xảy ra nếu mệnh đề đó đúng

Hành động (Acstions): các hành động xảy ra khi khởi động mô hình Stateflow, đó

có thể là hành động chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác hoặc là hành động của một trạng thái Các trạng thái có thể có các hành động đi vào, ở trong, đi ra và hành động nương theo sự kiện

Matlab – Simulink, Matlab - Stateflow là công cụ hữu hiệu để mô phỏng các hệ thống các (hybrid systems) có bao hàm các quá trình động lực liên tục hoặc gián đoạn

và các ứng xử logic phức hợp Với Stateflow có thể thực hiện các hệ thống điều khiển

có giám sát các trạng thái và có thể luôn tự thay đổi để phù hợp với đối tượng điều khiển

3.1.2 Các khối mô phỏng:

3.1.2.1 Khối Strategy:

Hình 3.1: Sơ đồ khối Strategy Thiết lập tốc độ vòng quay của động cơ và thông qua khối K điều chỉnh trạng thái theo một tỉ lệ nhất định (tỉ lệ của nó là 1.08) và cuối cùng sẽ cho ra được tốc độ đầu vào của động cơ

Thường tốc độ động cơ được thiết lập là 2000 vòng/phút

Tương tự moment được thiết lập của máy phát được tính toán và chuyển đổi thành moment đầu vào của máy phát

3.1.2.2 Khối Engine:

Hình 3.2: Khối Engine

7

Khối này có chức năng như một động cơ đốt trong, Gồm hai khối Engine

management và khối Engine

Khối Engine management:

Hình 3.2.1: Sơ đồ khối Engine management Nhận tín hiệu đầu vào của động cơ (tín hiệu mong muốn) và tín hiệu số vòng quay thực tế của động cơ sau đó tính toán ra góc mở bướm ga phù hợp và đưa tiếp tục vào khối engine Khối engine nhận tín hiệu góc mở bướm ga sau đó lại xuất ra số vòng quay thực tế và tiếp tục đưa lại vào khối engine management, cứ như thế nó sẽ tạo thành một vòng lặp kín để điều khiển động cơ

Trong khối engine management thì tốc độ tín hiệu đầu vào trừ đi tốc độ thực tế sau

đó qua khối điều chỉnh trạng thái theo một tỉ lệ phù hợp tiếp tục qua hàm tích phân và cuối cùng tính ra góc mở bướm ga tương ứng

Khối Engine:

Hình 3.2.2: Sơ đồ khối Engine Trong khối engine thì vị trí bướm ga được đưa qua khối SPS để biến tín hiệu vật lí thành tín hiệu số để đưa vào khối Generic engine Từ khối này sẽ xuất ra công suất của động cơ, lượng nhiên liệu tiêu hao và cảm biến tốc độ động cơ

3.1.2.3 Khối Solver Conguration:

Hình 3.3: Bảng thông số khối Conguration