NI为电动超级赛车设计控制系统

　　人们一般认为，电动 车行驶速度较低，且 无法远距离行驶。环 保持久赛车 （Racing Green Endurance） 团队想要推翻这个观点。因此他们创造了 最新款的赛车 Radical SRZero。他们 希望在推动电动车技 术发展的同时，这款 赛车能成为世界上最具驾驶乐趣的可替代 能源汽车。

　　Radical SRZero是在 Radical Sportscars SR8底盘的基础上 改进的大功率电动 车。它的后轮上的轮 毂马达可以为更多电池腾出空间，并且能 够减少机械损耗。两 个140-千瓦 （200制动马力） 马达可以为赛车提供 总共400制动马力 的功率。由电量为54-千瓦时的磷酸 锂铁电池组为两个马 达以及赛车的其余部 分提供电力。环保持久赛车 （RGE）团队把这 辆电动超级赛车称之 为SRZero，它 重2，400磅，最 高速度为124英里 /小时（200公里/小时）。它在7秒 时间内可以从0英里 /小时加速至 62 英里/小时 （100公里/小 时），并且电池充满 电后可以行驶248 英里（400公里）。

　　直轮驱动不需要传动 系统、变速箱和机械 差动装置。但是，机 械差动装置仍需要用 于赛车操作和减少轮 胎磨损。设计团队通过在赛车转弯时，加 快外轮马达的转速并 且降低内轮马达的转 速，创造出电气差动 系统。控制系统必须 处理整个赛车（例如油门踏板和刹车）上 安装的传感器发出的 模拟信号，并且适当 控制逆变器、电池管 理系统和高压系统， 避免损坏部件。根据制造单座方程式 赛车参加设计竞赛的 以往经验，团队选择 美国国家仪器公司 （NI）生产的 CompactRIO作为控制系统。他们 知道CompactRIO 会绝对可靠地运行事 先写入的FPGA的 代码。这可以使其及 时、安全地运行关键 性任务并且通过实时控制器为赛车的操作 系统提供文件输入/ 输出。

　　CompactRIO 可以让电动赛车像普 通汽车一样运行。例 如，在司机转动点火 钥匙时，赛车会正常 启动并且准备行驶。司机不会感觉到启 动-行驶过程（包括 检查和检验是否所有 系统和传感器都正常 运行）的复杂。

　　CompactRIO 在正常行驶情况下会 分别控制每个组件。 例如，FPGA上独 立的软件程序段可以 监控电池管理、逆变器控制、热管理、车 辆稳定性和充电器管 理。另外，可以记录 赛车的一般状态，例 如是否正在充电、行 驶或者处于调试状 态。在MathScript RT Module 运行高级的、依赖 非线性状态的 Ricatti方程 式算法进行车辆稳定 性控制的同时，NI LabVIEW Real-Time会记录所有数据， 以供进一步研究。