MATLAB和VC++混合编程在电动汽车系统仿真中应用苏常军.docVIP

基于MATLAB 和VC++混合编程在电动汽车 系统仿真中的应用 苏常军[1] 孙立清[1] 王庆才[2] （北京理工大学电动汽车技术中心[1] 北京 100081） （东风汽车公司技术中心[2] 武汉 430056） 摘要：在分析当前电动汽车仿真软件的基础上，指出各种仿真软件的特点，介绍了MATLAB和VC++混合编程的思想，较为全面的列举了MATLAB和VC++混合编程的各种方法。重点介绍其中一种方法在电动汽车仿真软件开发中的应用。将MATLAB和VC++的特点结合起来快速开发出完全具有我国自主知识产权的可以独立执行的电动汽车仿真软件具有重大的参考意义。 关键词：MATLAB; Visual C++; 混合编程；电动汽车仿真 概述 在研究和开发电动汽车过程中,选择部件和最佳结构时,需要设计和制造者能够很快地缩小研究范围,找到技术的突破口。仿真技术在研究和开发混合动力电动汽车中具有关键的作用，它可以缩短设计周期，降低研制费用，提高汽车的性能。因此世界上许多汽车制造商与研究机构都投入大量的人力和资金来从事该项技术的研究。国内外许多科研机构开发了用于电动汽车仿真计算的软件和程序【见表1.电动汽车仿真软件总体情况】。SIMPLEV? Version 3.1 是一种基于DOS下的电动汽车和混合电动车的仿真程序，它的主要用途是作为汽车性能的一种仿真工具。它可以对装有传统的、所有电动的、串联混合和并联混合驱动系统的车辆进行仿真。ADVISOR是由美国能源部运输技术办公室根据工业的需要开发了一套复杂的系统分析工具，它可以对部件和整车的设计中各种问题进行仿真；Vehicle Simulation v2.1f.2是由VTT开发的一套基于微软Windows环境下的电动汽车仿真程序。它可用于电动汽车或其它由电机驱动的机器的设计中。这套仿真程序可适用于不同的动力源（电池，电网，内燃机，飞轮电池，电容电池）和能量回收系统。 在国内，许多大学和科研机构也对电动汽车各部件和整车性能进行了仿真研究，主要是通过MATLAB/SIMULINK进行仿真，如华中理工大学的黄缪华开发的仿真软件可以进行电动汽车相关性能的研究。香港大学开发的用于纯电动汽车的仿真软件EVSIM是一套基于微软Windows环境下的电动汽车仿真程序。目前，国内还没有较系统和成熟的混合动力汽车仿真软件,因此这也是我国汽车工业应该研究的一个重点内容 对于一次开发的仿真软件，由于电动汽车机构和控制的复杂性，使得其能适用的车型很有限，且仿真的精度较低，只能够适用某种或某些特定的车型。二次开发的仿真软件大多是基于MATLAB/SIMULINK的运行环境,软件不能够独立运行，代码的重复利用率较小,算法和代码不利于必威体育官网网址等缺陷。这些不利的方面在某种程度上阻碍该类型仿真软件的进一步推广使用。因此人们开始把目光集中到VC++和MATLAB上来，采用二者相结合的方法来开发一种全新的电动汽车仿真软件。 软件名称 使用范围 开发者 开发方式 仿真方法 SIMPLEV 纯电动车、串联式混合动力车 Idaho美国国家工程实验室 一次开发 后向仿真 HEVC 纯电动车、串联式混合动力车 Lawrence Livermore美国国家实验室 一次开发 EVSIM 纯电动车 香港大学 基于Matlab/ simulink 二次开发 V-Elph 串、并联混合动力车 Texas AM University ADVISOR 纯电动车、混合动力车、燃料电池车和常规车辆 美国能源可再生实验室 PSAT 纯电动车、混合动力车、燃料电池车和常规车辆 USACAR、NASA、EPA和DOE 前向仿真 CRUISE 纯电动车、混合动力车、燃料电池车和常规车辆 AVL 一次开发 —— Ansoft 纯电动车、混合动力车、燃料电池车和常规车辆 Ansoft公司 一次开发 —— 表1.电动汽车仿真软件的发展总体情况 MATLAB是数值分析中较强的应用软件，它的数值计算，数据可视化与简单的编程功能，得到了广大科技工作者的认可。在MATLAB推崇简洁的同时，其解释性语言执行效率低，局限于MATLAB环境而不利于商业开发，源代码公开不利于算法和数据的必威体育官网网址性等，这些在某种程度上限制了MATLAB的进一步推广应用。 VC++是Microsoft推出的用于面向对象的可视化集成编程环境，从底层软件直到上层直接面向用户的软件都可以用VC++来完成开发。同时VC++还具有界面友好，代码效率高，排错功能强大等一系列优点。用VC++开发的软件具有良好的可重用性，可维护性和可扩充性等。但在实际工程开发中，与MATLAB相比