论述了基于Simulink建模平台开发汽车发动机控制策略相对于传统手工编写C代码的优势,以及如何使用Real-Time Workshop自动生成代码的过程。以电子节气门控制模型为例,重点解释了嵌入式系统中数据类型定标的必要性,并通过验证证明:如果数据类型设计的更合理,可以将CodeWarrior编译过的变量所占内存减少20%甚至更多。 电子节气门的模型为例，说明数据类型的定标对嵌入式系统开发的重要性。2Simulink建模与仿真2.1Simulink建模近几年来，在汽车电子控制领域，Simulink已经成为动态系统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一[1~3]。由于Simulink是采用模块组合方式来建模，从而可以使得用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统，更为方便。本文建立的电子节气门控制模型如图1所示。图1电子节气门控制模型2.2Simulink模型仿真对该模块进行测试仿真，结果如图2所示。图2中试验数据采用的是本公司发动机台架上标定的dat文件。图2节气门开度的数据对比从图2可以看到，模型的仿真结果与理想数据的差别主要出现在怠速阶段。影响怠速控制的主要原因是I部扭矩的计算不够准确，I部扭矩（怠速控制是由PID控制的，分为P部外部超单元-数控滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机、I部和D部3部分）是对怠速稳态值和当前转速的差值进行积分得到的[4，5]，这是需要改进的方面。另外，在怠速控制中，碳罐对怠速稳态值和当前转速的差值有一个修正 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com，但是碳罐相关的变量还没有处理好，所以下一步的工作是对碳罐状态以及其与怠速工况之间的关系进行研究。3自动代码生成3.1RTW介绍实时工作站（Real-TimeWorkshop，RTW）是由MathWorks公司提供的代码自动生成工具，其可以使Simulink模型自动生成面向不同目标的代码[6]。传统的产品开发流程通常包括许多小组，各小组负责不同的但又相互关联的工作，他们之间通常是通过各种文档、资料、数据等进行沟通。但由于不同的小组专注的问题层面不同，很难准确理解和贯彻彼此的意图，这无疑增大了产品开发的风险，延长了产品上市时间。RTW可以方便地建立系统模型，且该模型作为一个动态可执行规范，可。图3RTW参数设置对话框图4目标文件列表3.4电子节气门控制模型生成的代码使用RTW将图1的模型生成的文件及代码如图5所示。图5电子节气门控制模型生成的文件及代码4定标模型的输入量一般而言，生成的代码总是定点计算类型的，因此，为了能让控制器始终进行定点运算，就必须对控制模型中所有变量进行大小和精度范围的设置，亦即所谓的定标。定标前输入量的默认数据类型见表1所列。表1定标前输入量的默认数据类型如果输入量是默认数据类型（double型），生成的代码经过CodeWarrior编译过的变量占有内存为40K。经过定标后，输入量的数据类型设置见表2所列。表2定标后输入量的默认数据类型fixdt（0，16，2^-6，0）数据类型的解释：第1个0表示无符号型，第2个16表示数据的位数，2^-6表示数据的精度为0.015625，最后的0表示数据范围的偏移量。这样，就可以用16位的数据表示浮点型数据，同样模型生成的代码经过CodeWarrior编译过的变量占有内存为31K，内存节省了约22.5%，这点对于单片机来说至关重要。参考文献1张德丰，等，MATLAB/Simulink建模与仿真实例精讲.北京：机械工业出版社，2011.2张德丰.MATLAB/Simulink建模与仿真.北京：电子工业出版社，2009.3马莉.MATLAB实用语言教程.北京：清华大学出版社，2010.4张振海，朱石坚，楼京俊.汽车巡航自适应PI控制系统设计.系统仿真学报，2008，3（6）:1504~1507.5马军，等.汽车驾驶员自适应模糊PID控制模型.机械与电子，2007（2）:35~38.6陈永春.从Matlab/Simulink模型到代码实现.北京：清华大学出版社，2002.（责任编辑学林）修改稿收到日期为2012年9月26日。输入量名称默认数据类型转速Double踏板开度Do外部超单元-数控滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com