跳到主要内容

TUM超回路列车:建立超回路列车豆荚革新地面交通

“通过预测,通过彻底的测试和模拟我们的超回路列车吊舱的可靠性潜在失效模式可以大大提高,设置的速度真的很快和基线实时目标机是非常容易使用。此外,用于连接基线实时机器to the PC via Ethernet couldn’t be easier."

“一个很大的优点是与MATLAB的集成。”

托尼·尤基奇,车队经理,TUM超回路列车队

超回路列车

慕尼黑工业大学(TUM)超回路列车队是一个学生组织,设计,建造,并测试超回路列车吊舱SpaceX公司的超回路列车挑战。本次比赛的目标是不会崩溃的吊舱能就1.6公里长管可能的最高速度。

甲超回路列车是一个密封管中,通过该盒行进以高速释放空气阻力或摩擦,从而降低了显着的旅行时间。如果这个概念证明是成功的,超回路列车将彻底改变地面交通。

在2013年,伊隆·马斯克恢复超回路列车的研究开发与他的白皮书“超回路列车阿尔法”由低压管,通过其支撑在在低和高速下的气垫旅行豆荚。在基于“超回路列车阿尔法”的理念研究论文,从洛杉矶到旧金山的一个完整的超回路列车系统的想法被提出。乘客将在1.200公里/小时的速度沿560公里路线行进,允许约35分钟,这是大大高于当前铁路或航空旅行时间的行程时间。通过这一愿景的推动下,TUM超回路列车队随后伊隆·马斯克的号召,参加首届SpaceX的超回路列车的挑战在2016年,并在每年的竞争不断竞争,赢得连续和设置新的速度纪录。

路线图成功

SpaceX的超回路列车挑战赛的规则规定,一个新的吊舱必须每年进入竞争。因此,所有的球队必须在不到一年的时间开发一个吊舱。除了苛刻的时间表,慕尼黑工业大学超回路列车团队面临更多的挑战:他们必须找到一种方法来测试荚而不损坏它,而无需访问实际超回路列车的轨道,这是位于SpaceX公司的总部设在加利福尼亚州霍桑的。

要妥善解决这些挑战,车队决定使用的Speedgoat实时目标机和MathWorks公司®工具,如MATLAB®和Simulink®。所述TUM超回路列车团队创建在Simulink详细车辆模型,然后将其部署在基线实时目标机器上,使用I / O模块,如IO613 CAN FD I / O模块IO397 Simulink的可编程FPGA I / O模块

有了这个测试设置的TUM超回路列车队建立了基于模型的测试方法和解决方案,如硬件在环(HIL),验证荚电子测试,以及对不同情景下的ECU软件测试。实施基于模型的设计方法是关键的测试和模拟在开发过程的早期阶段,必要的传感器,而无需把吊舱处于危险之中。

球队建模的所有传感器,包括光电传感器,通过使用数字输出,霍尔开关传感器测量由产生的速度测量吊舱的姿态PWM信号通过使用模拟输出变周期时间,以及压力传感器在制动的腔室。

这使得他们可以测试所有的电子控制单元。这些单元读取和处理传感器数据并且将命令发送到在吊舱的致动器。

此外,通过运行基线实时目标机上进行实时的荚模型和他们的ECU连接到它,慕尼黑工业大学超回路列车队验证了荚控制逻辑和各种安全规程和确定性实时。

为了证明这些控制单元的全部功能,收集到的数据进行了检查,检查,以确定状态转换和中断标准是否正常工作。

Hyperl

今后的努力

硬件在环测试是优化下一代超回路列车荚是必不可少的。凭借高达每小时300英里的速度荚,管的质量对性能有显著的影响。

因此,重点是使吊舱更机械弹性和不均匀较不敏感。此外,气动系统需要优化,以更快的速度搞刹车。一切都应该水到渠成了TUM超回路列车团队,他们的下一代荚达到他们的目标:声音的速度的一半的速度!

教育

德国慕尼黑

tumhyperloop.de

照片:托尼尤基奇

下载PDF

使用MathWorks产品

  • MATLAB®
  • Simulink的®
  • MATLAB编码器™
  • Simulink的编码器™
  • Simulink的实时™

资源