整车仿真和优化是现代汽车工程领域极其重要的研究方向,特别是在混合动力电动汽车(HEV)和电动汽车(EV)的设计与开发过程中。使用Simulink进行整车仿真可以快速搭建整车模型,并通过基于模型的设计(MBD)方法来优化整车参数和控制参数的协同设计。Simulink是MathWorks公司推出的一款用于多域仿真和基于模型的设计环境,广泛应用于汽车、航空、电气等工程领域。在整车仿真和优化中,Simulink提供了一个图形化界面,工程师可以通过拖拽的方式快速构建和测试复杂的系统动态行为。Simulink的一个重要工具包是PowertrainBlockset,专为动力总成开发而设计,提供了HEV和EV的整车模型架构、部件模型和控制器模型。该工具包支持快速搭建包括发动机、电池等动力总成在内的整车模型,并对其进行仿真。HEV整车模型的搭建对于分析和优化车辆性能至关重要。车辆性能不仅取决于动力系统的机械设计,还和控制策略密切相关。将车辆的硬件模型和控制算法结合进行仿真,可以在模型层面评估和优化性能。HEV开发面临架构选择、部件选型和控制算法实时实现等挑战。基于模型的设计(MBD)是解决这些挑战的有效方法,帮助工程师在早期阶段实现闭环控制开发、整车集成和测试。PowertrainBlockset还支持参数化建模,通过其参考模型加速系统开发,并允许对发动机进行详细仿真。此外,PowertrainBlockset在仿真速度方面表现优异,特别适合硬件在环(HIL)开发,支持HIL测试与验证。在Simulink的支持下,工程师可以通过仿真优化控制器和系统,对整车进行全面仿真和性能优化。