CANoe_MATLAB联合仿真在纯电动汽车整车控制开发中的应用.pdf

新能源技术在当前的汽车工业中占据着极其重要的位置，其中纯电动汽车作为新能源汽车的代表之一，其开发过程中的技术难题和挑战也受到广泛关注。特别是整车控制系统的开发，对车辆的性能、安全性和舒适性起着决定性的作用。在纯电动汽车整车控制开发过程中，CANoe和MATLAB联合仿真技术的应用，已成为开发工作的重要组成部分。 CANoe是由德国Vector公司开发的系统级总线开发工具，它具备网络监测与分析功能，并且拥有强大的系统仿真能力。它通常被用来模拟车辆的通信总线网络，允许开发人员验证车辆各控制节点的通信和控制逻辑。但当控制算法较为复杂时，使用CANoe提供的CAPL（CAN Application Programming Language）语言难以进行详尽的描述和实现。相比之下，MATLAB/Simulink由于其强大的图形化建模能力，能够提供更为直观和灵活的仿真环境，尤其适合进行复杂的控制算法和系统仿真。而MATLAB/Simulink的建模和仿真能力与CANoe的总线仿真功能结合，形成了一个可以快速有效开发和测试车用CAN网络应用层协议以及电控单元节点通信功能的平台。 在纯电动汽车整车控制开发中，整车控制单元、电机控制单元以及电源管理控制单元等是车辆控制网络的关键节点。为了验证这些控制单元的性能和功能，可以将它们在MATLAB/Simulink中建立模型，并通过CANoe/MATLAB接口模块将它们嵌入CANoe环境进行联合仿真。通过这种联合仿真，不仅可以验证各个节点的通信和控制逻辑，还可以对车辆总线应用层协议和整车控制策略进行有效的验证。 文章中提到的“车辆动力学模型和整车控制策略模型”，代表了整车控制单元模型的两个核心部分。整车控制策略模型需要根据车辆动力学模型提供的车辆状态信息，包括车速、扭矩等，来制定相应的控制策略，从而实现对车辆的高效、安全控制。在仿真过程中，整车控制单元需要接收的输入信号包括开关量信号，例如钥匙开关信号等，这些都是整车控制单元在进行状态判断和控制策略调整时的重要依据。 为了完成联合仿真，需要将CANoe和MATLAB进行整合。整合的过程主要是通过将CANoe/MATLAB接口模块导入MATLAB中，利用MATLAB/Simulink工具建立相关控制单元的模型，并使用CANoe-interface模块来读取和写入CANoe中的环境变量或信号。这种方法允许开发者在离线模式下进行仿真，即在MATLAB/Simulink环境中完成仿真后，再将数据导入CANoe进行进一步的分析和验证。 综合来看，通过使用CANoe与MATLAB/Simulink的联合仿真技术，工程师不仅可以在车辆开发的初期就对整车控制系统的功能进行验证和优化，而且还可以在实际硬件和物理网络搭建之前，提前发现并解决可能存在的问题，从而大幅缩短了开发周期，降低了研发成本，提升了纯电动汽车整车控制系统的开发效率和可靠性。这一点在新能源汽车技术不断进步，市场竞争日益激烈的今天显得尤为关键。