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转矩矢量:控制器设计,调优和测试
从系列中:学生团队分享他们的成功秘诀
Florian Maile, GFR方程式学生队
文森特·鲁道夫,GFR方程式学生队
为了提高你的赛车圈速,弗洛里安·梅尔和文森特·鲁道夫全球方程式赛车和MathWorks的Christoph Hahn演示了车辆动态控制建模的好处,重点是扭矩矢量。使用仿真软件®和MATLAB®代码,全球方程式赛车队,排名第三参加Simulink学生挑战赛,解释了控制器设计的步骤以及随后的测试和调优。学生方程式车队的实时测试数量有限。通过有效地使用模拟,车队可以减少在赛道上所需的实际时间。
转矩矢量是一种车辆控制系统,用于转弯和横向运动,也导致更容易处理的司机。转矩矢量控制器的设计目标是良好的响应行为、高精度和高负载下的线性行为。Florian和Vincent通过结合一个较慢的PID控制器和一个较快的,不太准确的前馈控制器来创建最优控制器。
基于单轨模型,全球方程式赛车团队解释了参数识别、测试和应用的步骤,然后用赛车模型展示了参数优化的软件演示。利用IPG的汽车制造商模型GFR14e,将车辆动态控制结构输入Simulink模型,并使用自己的MATLAB脚本对参数进行优化。
这个过程节省了大量时间,因为它使您能够在模拟环境而不是测试环境中优化控制器。您将能够看到汽车的期望响应,正如Florian和Vincent所证明的那样,模型数据和实际测试数据之间的相关性对于加速度、轮速和偏转率等因素非常好。最终,模拟可以减少实时测试的数量,但是充分利用每一个测试日是很重要的。
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