NI為電動超級賽車設(shè)計控制系統(tǒng)

　　人們一般認為，電動 車行駛速度較低，且 無法遠距離行駛。環(huán) 保持久賽車 （Racing Green Endurance） 團隊想要推翻這個觀點。因此他們創(chuàng)造了 最新款的賽車 Radical SRZero。他們 希望在推動電動車技 術(shù)發(fā)展的同時，這款 賽車能成為世界上最具駕駛樂趣的可替代 能源汽車。

　　Radical SRZero是在 Radical Sportscars SR8底盤的基礎(chǔ)上 改進的大功率電動 車。它的后輪上的輪 轂馬達可以為更多電池騰出空間，并且能 夠減少機械損耗。兩 個140-千瓦 （200制動馬力） 馬達可以為賽車提供 總共400制動馬力 的功率。由電量為54-千瓦時的磷酸 鋰鐵電池組為兩個馬 達以及賽車的其余部 分提供電力。環(huán)保持久賽車 （RGE）團隊把這 輛電動超級賽車稱之 為SRZero，它 重2，400磅，最 高速度為124英里 /小時（200公里/小時）。它在7秒 時間內(nèi)可以從0英里 /小時加速至 62 英里/小時 （100公里/小 時），并且電池充滿 電后可以行駛248 英里（400公里）。

　　直輪驅(qū)動不需要傳動 系統(tǒng)、變速箱和機械 差動裝置。但是，機 械差動裝置仍需要用 于賽車操作和減少輪 胎磨損。設(shè)計團隊通過在賽車轉(zhuǎn)彎時，加 快外輪馬達的轉(zhuǎn)速并 且降低內(nèi)輪馬達的轉(zhuǎn) 速，創(chuàng)造出電氣差動 系統(tǒng)。控制系統(tǒng)必須 處理整個賽車（例如油門踏板和剎車）上 安裝的傳感器發(fā)出的 模擬信號，并且適當 控制逆變器、電池管 理系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)， 避免損壞部件。根據(jù)制造單座方程式 賽車參加設(shè)計競賽的 以往經(jīng)驗，團隊選擇 美國國家儀器公司 （NI）生產(chǎn)的 CompactRIO作為控制系統(tǒng)。他們 知道CompactRIO 會絕對可靠地運行事 先寫入的FPGA的 代碼。這可以使其及 時、安全地運行關(guān)鍵 性任務并且通過實時控制器為賽車的操作 系統(tǒng)提供文件輸入/ 輸出。

　　CompactRIO 可以讓電動賽車像普 通汽車一樣運行。例 如，在司機轉(zhuǎn)動點火 鑰匙時，賽車會正常 啟動并且準備行駛。司機不會感覺到啟 動-行駛過程（包括 檢查和檢驗是否所有 系統(tǒng)和傳感器都正常 運行）的復雜。

　　CompactRIO 在正常行駛情況下會 分別控制每個組件。 例如，F(xiàn)PGA上獨 立的軟件程序段可以 監(jiān)控電池管理、逆變器控制、熱管理、車 輛穩(wěn)定性和充電器管 理。另外，可以記錄 賽車的一般狀態(tài)，例 如是否正在充電、行 駛或者處于調(diào)試狀 態(tài)。在MathScript RT Module 運行高級的、依賴 非線性狀態(tài)的 Ricatti方程 式算法進行車輛穩(wěn)定 性控制的同時，NI LabVIEW Real-Time會記錄所有數(shù)據(jù)， 以供進一步研究。

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