ADVISOR معرفي نرم افزار ( نسخه 2002)

بسم الله الرحمن الرحيم ADVISOR معرفي نرم افزار(نسخه 2002)

بعضي از نرم افزارهاي شبيه سازي خودرو • Vissim from Visual Soloutions • ADVISOR (Advaned VehIcle SimolatOR) • ARCSIM Vehicle Dynamics Simulation Software • DynamoSim from ProRacing Sim, LLC. • PSM++

بعضي از قابليتهاي مهم ADVISORدر مقابل نرم افزارهاي مشابه • بسيار مناسب براي ارزيابي سريع چندين سناريو • انتخاب و برآورد کردن عناصر از سيستمهاي محرکه مختلف (معمولي، الکتريکي و هايبريد) • تعيين استراتژيهاي مديريت انرژي • بهينه سازي (انتخاب بهينه اجزاء)

معرفي ADVISOR • ابزاري براي تحليل سريع راندمان (Performance) و هزينه سوخت براي خودروهاي معمولي، الکتريکي و هايبريد • مجموعه اي از فايلهاي مدل، داده و اسکريپت براي استفاده از MATLAB و سيمولينک جهت شبيه سازي خودرو • يک ستون فقرات (پشته) براي شبيه سازي و تحليل اجزاي سيستم محرکه (DriveTrain)

تاريخچه ADVISOR • تاريخ ايجاد - 1994 • اصلاح به قدر لازم براي کمک به شرکتهاي فعال در مديريت سيستم رانشي خودرو • تلاش براي مستند سازي (Documentation) - ژانويه 1998 • کاربران ADVISOR: • 2/3 از صنعت – 1/3 از دانشگاه • ليست کوتاهي از شرکتهاي مهمي که از ADVISOR استفاده مي کنند: • DaimlerChrysler • Ford Motor Company • General Motors Corp.

کاربردهاي ADVISOR • تخمين هزينه سوخت خودروهايي که هنوز ساخته نشده اند. • بدست آوردن اطلاعات راجع به چگونگي مصرف (و اتلاف) انرژي در انواع خودروها (معمولي، الکتريکي و هايبريد) • مقايسه نسبي گازهاي آلاينده خودرو در سيکلهاي کاري مختلف • ارزيابي يک استراتژي مديريت انرژي براي مبدل سوخت خودرو هايبريد • بهينه سازي نسبت دنده ها در سيستم انتقال قدرت جهت حداقل سازي مصرف سوخت، حداکثر سازي کارآيي و غيره

مدلهاي ADVISOR • معمولاً تجربي : - تکيه بر بر روابط اندازه گيري شده ”ورودي/ خروجي“ يک عنصر سيستم محرکه • شبه استاتيک : • بدست آمده از اطلاعات جمع آوري شده در حالت ماندگار - بررسي اثرات گذرا: تصحيح خروجي جهت اعمال اثرات گذرايي مانند اينرسي چرخشي اجزاي سيستم محرکه

ADVISOR براي پاسخ به چه سوالاتي بکار مي رود؟ • آيا خودرو قادر به طي کردن مسير با نمودار سرعت مشخص شده است يا خير؟ • چه مقدار انرژي سوختي يا الکتريکي براي انجام امر فوق مورد نياز است؟ • توزيع گشتاورها و سرعتهايي که موتور پيستوني تحويل داده است، چگونه مي باشد؟ • کارآيي متوسط انتقال قدرت چگونه بوده است؟

محدوديتهاي ADVISOR 1- هدف اصلي : تحليل نه طراحي • يک ابزار تحليل و نه يک ابزار طراحي مفصل • مدلهاي عناصر شبه استاتيک – عدم توانايي پيش بيني پديده هايي با مقياس زماني کمتر از يک دهم ثانيه 2- يك شبيه سازي رو به عقب (Backward) - شبيه سازي رو به عقب : شبيه سازي كه سيكل رانندگي (سرعت) به آن تحميل مي شود و شامل مدل راننده نيست. • شبيهسازيهاي رو به جلو : شبيه سازي كه شامل مدلي از راننده است كه سرعت مورد نياز را حس کرده و با تغيير مکان پدال گاز يا ترمز واکنش نشان ميدهد (سيكل سرعت توسط راننده اعمال مي شود) و سپس سيستم محرکه با يک گشتاور به آن پاسخ ميدهد.

محدوديتهاي ADVISOR (ادامه) 2- باس قدرت براي انتقالهاي توان الکتريکي بر حسب توان مرتب شده است نه بر حسب ولتاژ يا جريان 3- محور شفت تنها تک محوره (تک ديفرانسيل) است

سيستم پيشنهادي و پلاتفرمهاي نصب ADVISOR • Recomanded SYSTEM: • Pentium 4 (1000 Ghz or better) • RAM : more than 256 MB (512MB is good) • MATLAB Version :5.3 or higher (But Not Ver 7 or later) • Platforms: • Windows • Macintosh • UNIX

سيستم و پلاتفرم هدف در ADVISOR • ADVISOR در MATLAB نسخه 6.1 ايجاد و تست شده است. • عدم کارکرد در MATLAB 7.0 و نسخه هاي بالاتر از آن • در نسخه 2004 اين مشکلات برطرف گشته است، متنها از حالت رايگان درآمده است. • پلاتفرم مورد استفاده؛ سيستم عامل ويندوز 2000 ولي بر روي ساير ويندوزها نيز بايد به خوبي کار کند. • در مورد ساير پلاتفرمها (UNIX و Macintosh): از نظر MATLAB براي آنها پشتيباني وجود دارد ولي اين نرم افزار در آنها تست نشده است و ضمانتي از جهت کارکرد داده نمي شود.

بدست آوردن راهنماييراجع به ADVISOR • دکمه هاي Help در تمام پنجره هاي اين نرم افزار • راهنماي online نرم افزار MATLAB • وب سايت نرم افزار: www.ctts.nrel.gov/analysis

قسمت دوم کار با ADVISOR • مراحل انجام شبيه سازي خودرو در ADVISOR : 1- تعريف يک خودرو (عناصر و مشخصات آنها) 2- تنظيم پارامترهاي شبيه سازي (سيکل رانندگي، نوع تست، شرايط تست و ...) 3- انجام شبيه سازي، بررسي نتايج خروجي و ذخيره سازي آنها براي استفاده هاي بعدي

نصب و شروع به کار با رابط کاربرADVISOR • استخراج فايلهاي فشرده شده در يک دايرکتوري مناسب • تنظيم مسير MATLAB - حذف مسير ADVISOR نسخه قبلي - دايرکتوري جاري = دايرکتوري ريشه محل قرار گيري فايلهاي ADVISOR 3. اجراي ADVISOR • افزودن مسيرهاي لازم بطور خودکار براي کارکرد مناسب ADVISOR • باز شدن پنجره اوليه ADVISOR 4. کليک روي دکمه Start براي باز شدن پنجره تعريف خودرو

پنجره اوليه ADVISOR

پروفايلهاي منو • پروفايل منو : ليستي شامل يک سري فايل *.mat که تعريف کننده قسمتهاي زير مي باشد: - عناصر قرار گيرنده در پنجره تعريف خودرو • ليست سيکلها در پنجره تنظيم شبيه سازي • ...

باز کردن نتايج شبيه سازيهاي ذخيره شدهقبلي • امکان ذخيره سازي نتايج بدست آمده از ADVISOR • باز کردن نتايج ذخيره شده : - کليک روي دکمه Load Sim Results - انتخاب فايل نتايج در ديالوگ باز شده

پنجره دوم : تعريف خودرو و تنظيم مشخصات آن • امکان تعريف خودروي مورد نظر با انتخاب عناصر و تنظيم پارامترهاي آنها • گامهاي تعريف خودرو: • 1-انتخاب سيستم محرکه • 2- انتخاب عناصر • 3- تنظيم مقدار مربوط به هر عنصر

انتخاب سيستم محرکه • باز کردن منوي ليستي نزديک دکمه Drivetrain Config براي انتخاب آرايش سيستم محرکه خودرو • انواع آرايشهاي سيستم محرکه : - معمولي، الکتريکي و هايبريد انواع مختلف خودروهاي هايبريد : - (سري، موازي، سلول سوختي و غيره) • تعريف سيستم محرکه جديد با گزينه custom

ليست انتخاب نوع سيستم محرکه

انتخاب عناصر (Components) • انتخاب عناصر (افزودن، حذف يا انتخاب M_file مربوط به آنها ) - استفاده از منوهاي ليستي - کليک روي آن عنصر در تصوير - توسط دکمه فشاري (pushbutton) موجود در سمت چپ منوهاي ليستي مربوط به هر عنصر

انتخاب عناصر

تنظيم مشخصات هر عنصر • بعد از انتخاب تمام عناصر مورد نظر براي خودرو، مي توان مقدار متغيرهاي مربوط به مشخصات هر عنصر را اصلاح نمود. • دو روش براي اصلاح مشخصات هر عنصر : - استفاده از ليست متغيرهاي موجود در پائين پنجره تعريف خودرو و انتخـاب دکمه Edit Var • تايپ کردن يک مقدار مطلوب در جعبه هاي ويرايشي نزديک يک عنصر که در سمت راست صفحهقرار دارند. • ويرايش جرم خودرو: دکمه override mass در پائين پنجره

پنجره تنظيم مشخصات

بارگذاري و ذخيره سازي پيکربنديهاي خودرو • بارگذاري پيکربندي يک خودرو خاص: - دکمه Load Vehicle در بالاي پنجره رابط کاربر • ذخيره پيکربندي يک خودرو خاص: - دکمه Save در پائين پنجره رابط کاربر • قالب ذخيره پارمترهاي خودرو : - قالب M فايل و با نامي شبيه (filename_in.m)

نمايش نمودارهاي بعضي از عناصر • يک قاب نمايش نمودار با قابليت نمايش نمودارهايي راجع به بعضي از عناصر • نمودارهاي قابل نمايش : • کارآيي عناصر • گازهاي خروجي • مصرف سوخت • اين نمودارها به همراه پوش هاي مربوط به کارکرد در حالت حداکثر گشتاور در مکان مناسب ترسيم شده اند.

انتخاب عنصر انتخاب نوع نمودار

انتخاب خودکار اندازه اجزاء بهينه خودرو (Auto_Size) • قابل فراخواني از پنجره تعريف خودرو • کاربرد: گزينه Auto_Size خودرو انتخاب شده را در نظر گرفته و پارامترهاي مورد نظر خودرو را آنقدر دستکاري مي کند تا به اهداف مشخص شده برسد. • در واقع يك مسأله بهينه سازي داراي قيود را حل مي نمايد.

تابع هدف و پارامترهاي بهينه سازي • تابع هدف: • بهينه سازي وزن خودرو، حداكثر نمودن صرفه جوئي سوخت و حداقل ساختن آلايندگي در يك سيكل حركتي • پارامترهايي که اين گزينه تغيير مي دهد: • اندازه گشتاور مبدل سـوخت (موتور احتراقي) :(fc_trq_scale) اندازه گشتاور کنترلر موتور (يا ژنراتور) : (mc_trq_scale) • تعداد ماژولهاي باطري • جرم خودرو • جعبه دنده

اهداف کارآيي پيش فرضدر شبيه سازي Auto_size • حفظ حداقل سرعت 55 مايل بر ساعت در يک شيب (grade) 6 درصدي • بدست آوردن مدت زمانهاي تغيير سرعت به صورت زير: • 0 تا 60 مايل بر ساعت در کمتر از 12 ثانيه • 0 تا 85 مايل بر ساعت در کمتر از 23.4 ثانيه • 40 به 60 مايل بر ساعت کمتر از 5.3 ثانيه

پنجره هايي که بعد از انتخاب شبيه سازي Auto Size ظاهر مي شوند • پنجره اول – پيکربندي • پنجره دوم – گزينه هاي مربوط به تست شتاب گيري • پنجره سوم– گزينه هاي مربوط به تست شيب پيمائي • پنجره چهارم – سطح هايبريد سازي • پنجره پنجم – نتايج انتخاب خودکار اجزاء بهينه

پنجره خلاصه نتايج انتخاب بهينه اجزاء (Auto_size)

دکمه هاي Back و Continue (يک گام به عقب و يک گام به جلو)

پنجره سوم ADVISOR تنظيم پارامترهاي شبيه سازي • در اختيار گذاردن گزينه هاي زيادي راجع به چگونگي تست خودرويي که به تازگي تعريف کرده ايد. • انتخاب سيکل رانندگي (Drive Cycle) • ايجاد کننده مسير رانندگي • قرار دادن بارهاي معين در خودرو • تصحيح حالت شارژ (SOC) • ...

قسمتهاي مختلف در پنجره تنظيم شبيه سازي

انتخاب سيکل رانندگي (Drive Cycle)ايجاد کننده مسير رانندگي (Trip Builder) • انتخاب سيکل رانندگي • امکان تنظيم تعداد دورهاي سيکل به تعداد دلخواه • امکان تنظيم شرايط اوليه (از جمله دما، فشار هوا و غيره) • قابليت فيلتر کردنبراي هموار سازي سيکل رانندگي • ايجاد کننده مسير رانندگي • تعريف يک سيکل رانندگي بزرگتر با ترکيب کردن يک سري از سيکلهاي رانندگي کوچک • ذخيره سازي سيکل جديد در قالب سيکل عادي و استفاده مانند ساير سيکلها

انتخاب گزينه هاي سيکل رانندگي و ايجاد يک مسافرت جديد

قرار دادن بارهاي جانبي در خودرو • با انتخاب دکمه Elec.Aux.Loads در پائين پنجره تنظيم شبيه سازي • باز شدن يک واسط گرافيکي براي انتخاب بارهاي جانبي مختلف و زمانهاي ايجاد / حذف آنها (آنطور که به سيکل رانندگي مرتبط است)

تصحيح حالت شارژ (SOC) • دو روش براي تصحيح SOC : خطي و دلتا – صفر - روتين تصحيح SOC خطي : دو شبيه سازي اجرا مي کند؛ • يک شبيه سازي - يک تغيير مثبت در SOC • شبيه سازي ديگر- يک تغيير منفي در SOC • استفاده از يک برازش خطي به دو نقطه بدست آمده براي بدست آوردن مقدار تصحيح شده متغيرهاي مورد نظر • روتين تصحيح دلتا – صفر • تغيير SOC اوليه را به قدري که هنگام اجراي شبيه سازي منجر به عدم تغيير SOC در حالت ماندگار شود (در داخل محدوده تلرانس 0.5± درصد).

پارامترهاي تصحيح SOC

جاده با شيب ثابت • امکان اجراي سيکل رانندگي با استفاده از جاده با شيب ثابت به جاي جاده با ارتفاع ثابت (شيب صفر) • امکان مشاهده ارتفاع جاده در نمودار پروفايل سرعت در هر لحظه دلخواه

شبيه سازي محاوره اي(Interacive) • فعال شدن يک واسط شبيه ساز محاوره اي بلادرنگ در حين اجراي شبيه سازي • نمايش شهودي بسياري از کميتها • شتاب گيري خودرو • تغيير دنده • مقدار مصرف سوخت • مسافت طي شده • انواع سرعتها : سرعت لحظه اي، سرعت متوسط • تعداد زيادي از پارامترهاي ديگر

چند سيکله کردن • امکان سرعت بخشي به پروسه اجراي چندين سيکل متفاوت با شرايط اوليه يکسان

انواع تستها • روال تست (Test Procedure) • تست شتاب گيري • تست شيب پيمائي • مطالعه پارامتري

ADVISOR معرفي نرم افزار ( نسخه 2002)