模拟自动气候控制系统
这个例子展示了如何使用Simulink®和Stateflow®模拟汽车自动气候控制系统的工作。万博1manbetx你可以输入一个温度值，你希望在车内的空气达到双击用户设定点摄氏块和输入温度值。您也可以用类似的方式设置外部温度(以摄氏度为单位)。模型右侧的数字显示显示了放置在驾驶员头部后面的温度传感器的读数。这是驾驶员应该感觉到的温度。当模型运行并且气候控制处于活动状态时，正是这个显示框的数值变化来显示车内温度的变化。
图1:自动气候控制系统。
Stateflow®控制器
监控控制器在statflow中实现。双击statflow图表将显示该监督控制逻辑是如何制定的。
的Heater_AC状态显示，当您输入的设定值温度高于车内当前温度至少0.5℃时，加热器系统将被打开。加热器将保持激活状态，直到车内当前温度低于设定温度0.5度。同样，当用户输入一个比当前车内温度低0.5℃(或更高)的设定值时，空调将打开并保持工作状态，直到车内空气温度低于设定值温度0.5℃，之后系统将关闭。为了避免连续切换的问题，设计了0.5度的死区。
在鼓风机状态下，设定值温度与当前温度的差值越大，风扇吹得越厉害。这确保了温度在合理的时间内达到所需的值，尽管存在温差。同样，当车内空气温度低于设定温度0.5℃时，系统将关闭。
气流分布(AirDist)及循环再造空气状态(Recyc_Air)由触发状态流图表的两个开关控制。在这两个状态中实施了内部过渡，以便在需要时有效地除霜窗户。当除霜状态被激活时，循环空气被关闭。
图2:状态流中的监控逻辑。
加热器和空调型号
加热器模型由换热器的方程建立，如下所示:
Tout = Ts- (Ts- tin)e^[(-pi*D*L*hc)/(m_dot*Cp)]
地点:
Ts =常数(散热器壁温度)
D = 0.004m(通道直径)
L = 0.05m(散热器厚度)
N = 30000(通道数)
k = 0.026 W/mK =常数(空气导热系数)
Cp = 1007 J/kgK =常数(空气比热)
层流(hc = 3.66(k/D) = 23.8 W/m2K)
此外，还考虑了加热器挡板的影响。类似于鼓风机的运行，所要求的设定值温度与车内当前温度的温差越大，加热器盖越打开，加热效果就越大。
空调模型由下式建立:
y*(w*Tcomp) = m_dot*(h4-h1)
地点:
效率
M_dot =质量流量
W =发动机的转速
Tcomp =压缩机扭矩
H4 h1 =焓
这里我们有一个砰砰控制的空调系统，从空调出来的空气温度是由发动机转速和压缩机扭矩决定的。
图3:加热器控制子系统。
图4:A/C控制子系统。
舱内的热传递
驾驶员感受到的空气温度受到所有这些因素的影响:
出风口的空气温度
室外空气的温度
车里的人数
这些因素被输入到机舱内部的热力学模型中。我们通过计算排气温度与车内当前温度之间的差值并乘以风扇转速比例(质量流量)来考虑排出通风口的空气温度。那么，每辆车的人均能量就增加了100瓦。最后，外部空气温度和内部空气温度之间的差异乘以较小的质量流率，以考虑从外部辐射到车内的空气。
内部动力学模型的输出被馈送到显示模块，作为温度的测量，由放置在驾驶员头部后面的传感器读取。
