一、空调压缩机转速控制策略
1、输入信号1:空调压缩机使能信号EASEn_Cmd
输入信号2:蒸发器温度EvpTemp
2、输出信号:空调压缩机转速指令EASTargSpd_Req
3、控制策略
空调使能后,发送压缩机转速指令:2700rpm;
当蒸发器温度>8℃时,发送压缩机转速指令:2700rpm;
当蒸发器温度≤8℃时,发送压缩机转速指令:2000rpm
当蒸发器温度≤ 3℃时,发送压缩机转速指令:1500rpm
当蒸发器温度≤1℃时,发送压缩机转速指令:0rpm
滞回温度 3℃,
即 3℃以下 1500rpm 时,升高到≥6℃时,转速指令:2000rpm
8℃以下 2000rpm 时,升高到≥11℃时,转速指令:2700rpm
空调停止使能后,发送压缩机转速指令:0rpm
二、启动Simulink,新建Simulink模型
1、打开Matlab,我使用的是Matlab2022b,在菜单栏选择主页-Simulink,启动Simulink
2、在弹出的Simulink起始页窗口中,点击空白模型,新建空白Simulink模型
三、新建输入输出信号及Stateflow模块
1、在新建Simulink窗口中,菜单栏选择仿真-库浏览器,打开模块库
2、在模块库中找到Stateflow
3、拖动Chart图标至模型空白处,新建一个Stateflow模块
4、在模块库选择Simulink-Commonly Used Blocks,找到In1输入信号图标,拖动至模型空白处,同样可以再拖动一个In1信号至模型空白处,或复制In1输入信号
5、在模块库选择Simulink-Commonly Used Blocks,找到Out1输入信号图标,拖动至模型空白处,新建输出信号
6、点击输入输出信号下边的名称进行修改,修改为定义的输入信号空调压缩机使能EASEn_Cmd、蒸发器温度EvTemp,输出信号空调压缩机转速请求EASTargSpd_Req
四、Stateflow状态机模型中信号创建
1、双击Chart模块,进入Stateflow主界面
2、选择菜单栏建模-符号窗格,将信号设置窗口显示出来
3、在弹出的信号设置窗口中,点击第一个绿的小加号图标-创建数据,点击创建的数据图标,选择信号类型为Input Data
4、以同样的方式,创建数据,分别定义为Input Data及Output Data
5、将新建的输入输出信号名称修改为定义的输入输出信号名称
五、Stateflow状态机初始状态及跳转模型搭建
1、拖动左侧小方块图标即状态模块至主界面空白处
2、设置初始化状态,即首次进入状态机的初始值,第一行设定该状态名称为initial,第二行设定en:即进入该状态,也可使用全称entry:,第三行设定进入该状态后的执行指令EASTargSpd_Req=0; 即将0赋值给EASTargSpd_Req,此初始化状态的定义为初始化进入该状态机,初始化输出的空调压缩机转速请求值为0(注意状态机中的符号需使用英文状态下符号,否则会报错)
3、拖动左侧圆圈图标即结点至模型空白处,然后在初始化状态框边缘拖动鼠标,将拖出的箭头拉向新建的结点处连接上
4、以同样的方式新建状态1即State1,并将其连接起来,如图所示
5、在连接线上双击,显示3个图标,选择中间的中括号[],代表状态跳转条件,第一个闪电标志是事件名称/消息名称,可以设置触发条件,第三个大括号{}是动作,代表满足前边条件后执行的动作
6、根据控制策略,在初始化状态跳转至状态1的条件中填写EASEn_Cmd==1&&EvpTemp>8,即空调压缩机使能信号为使能且蒸发器温度值大于8℃,此处==代表等于,&&代表且,同时满足
7、在状态1中输入该状态下空调压缩机转速请求指令,EASTargSpd_Req=2700;
8、根据控制策略,以同样的方式设置状态2的跳转条件及状态。注意:当跳转条件较多,导致条件全部列成一行太长,可以对条件进行分行显示,即在要分段的字符后输入...,每行开头的字符不应为特殊字符比如&、||
9、根据控制策略,以同样的方式设置状态3的跳转条件及状态
10、根据控制策略,以同样的方式设置状态4的跳转条件及状态
六、Stateflow不同状态之间的跳转模型搭建
1、当空调压缩机处于运行状态,处于状态1即压缩机转速2700rpm或状态2压缩机转速2000rpm,此时条件发生变化,比如在状态1工作时,当条件变为空调压缩机使能为使能且蒸发器温度≤8℃,此时需调节压缩机转速至2000rpm,增加状态1至状态2之间的跳转条件,同理,可增加状态2至状态1之间的跳转条件
2、以同样的方式,添加状态2和状态3之间的跳转条件
3、以同样的方式,添加状态3和状态4之间的跳转条件,完成Stateflow状态及跳转条件模型搭建
七、模型信号的连接及命名
1、返回到上一级别的模型,连接输入输出信号图标和Chart模型对应的输入输出信号,修改Chart模型的名称为AC_sped_control
2、整个模型搭建完成
八、总结
本文通过空调压缩机转速控制Stateflow模型的搭建,介绍了Stateflow使用的基本方法和步骤。Stateflow适合于多种状态跳转模型的搭建,比如上下电、档位切换、冷却系统水泵风扇控制等。当然,本文介绍的只是Stateflow最基本的功能,如有有更复杂的控制需求,需要进一步了解其他功能。