混合动力拖拉机实时仿真系统开发集成服务采购项目

项目名称

混合动力拖拉机实时仿真系统开发集成服务

项目预算

29.5万元

资金来源

科研经费

项目单位

****

项目单位负责人

朱德泉

采购方式

自行谈判

项目联系人

刘立超

手机号码

151****1929

项目概况

项目需方提供实时处理器及机箱、FPGA板卡、CAN卡等硬件以及以下模型和控制策略：

1.FPGA大功率电机仿真模型；

2.整车智能热管理系统模型；

3.VCU 整车智能温控策略。

供应商应在需方提供的条件基础上提供混合动力拖拉机实时仿真系统开发集成服务。包括：

1. 混动农机动力学模型适配开发；

2. 功率分流混动系统增强模型开发；

3. 核心工作模式实现；

4. 全链路实时闭环系统集成与联调，包含电机模型编译应用、模型要求、模型集成；

5. 模型实时化改造与分层部署；

6. 硬件接口与总线集成；

7. 系统功能与测试支撑能力；

8. 现有设备利旧适配。
具体要求如下：

1、混动农机动力学模型适配开发

需基于采购人提供的商用车辆动力学仿真平台，完成混动农用机械整车动力学模型的搭建、适配与验证，模型需匹配农机田间作业与道路行驶的双重特性。

动力传动接口系统：适配混动动力输入，支持多动力源接入与传递；

行走系统：包含四轮驱动传动链、轮胎模型，适配田间非铺装路面的附着系数特性，可模拟泥泞、沙地、硬土等不同地面工况；

转向与制动系统：集成液压助力转向模型、行车 + 驻车制动模型，复现农机低速大转向角、地头转向等典型动作；

车架与悬挂系统：考虑农机整机重心、悬挂刚度阻尼特性，模拟作业颠簸、坡道行驶的垂向与侧倾响应；

作业负载接口：可接入农机具作业阻力负载曲线。

2、功率分流混动系统增强模型开发

基于 Simulink 平台开发功率分流混动系统仿真模型，以行星齿轮机构为物理核心，通过太阳轮、行星架、齿圈等（按需）动力耦合，实现多工作模式下的功率分配与无级变速功能，模型需与整车动力学、上层控制器实现双向信号交互。动力学模型需提供下述模式实现的接口；

3、核心工作模式实现

机械直驱模式：发动机动力经行星机构直接输出至传动系统，电机处于随动或停机状态，适配高速转运、低负荷稳定作业工况，保障最高传动效率；

串联混合模式：发动机驱动发电机发电，电能供给驱动电机输出动力，发动机工作于最优经济区间，为田间重负荷作业的常用模式；

纯电驱动模式：动力电池单独供电驱动电机，发动机停机，适配低负荷场内转运、静音作业、短距离调度场景；

制动能量回收模式：车辆减速或制动时，驱动电机切换为发电工况，将整车动能回收至动力电池，兼顾制动安全性与能量回收效率；

PTO 输出模式：动力经行星机构分流至 PTO 输出轴，可实现发动机单独驱动、电机单独驱动、混动协同驱动三种 PTO 供能方式，保障作业功率稳定；

发动机启动模式：依托主电机通过行星机构拖动发动机启动，取消传统启动机构，实现**启停与模式无缝切换。

4、FPGA 级大功率电机仿真模型集成（兼容需方提供的模型）

需方开发可部署于实时仿真系统 FPGA 板卡的高精度电机仿真模型，满足电力电子回路高动态实时仿真需求。提供标准化 Simulink 接口，支持与整车混动模型无缝集成。供应商根据以上功能，开发相应配套接入与支持模块，实现系统集成。

5、整车智能热管理系统模型集成（兼容需方提供的模型）

需方提供覆盖全动力链的一体化热管理仿真模型，集成 VCU 整车智能温控策略，实现多热源、多散热回路的协同控制与全工况热平衡模拟。模型具备高保真度与工程实用性。供应商根据以上功能，开发相应配套接入与支持模块，实现系统集成。

6、VCU 整车智能温控策略集成（兼容需方提供的模型）

嵌入全工况自适应温控逻辑，提供标准化 VCU 控制接口，实现多部件、多回路的协同温控：模型提供全量温度、流量、功耗信号接口，支持与 VCU 控制器闭环交互；具备故障注入能力，可模拟水泵卡滞、风扇失效、冷却液不足、传感器故障等场景，用于验证控制器故障诊断与容错策略。供应商根据以上功能，开发相应配套接入与支持模块，实现系统集成。

7、全链路实时闭环系统集成与联调

基于实时仿真硬件平台，完成动力学模型、混动系统模型、热管理模型、FPGA 电机模型与采购人现有 RCP 控制器（VCU+MCU）的全链路闭环集成，构建高保真、强实时的硬件在环仿真系统，实现信号流、数据流、控制流的完整闭环。本部分为项目核心交付内容，需保障系统稳定性、实时性与兼容性。

8、模型实时化改造与分层部署

多速率体系构建：针对不同模型的实时性需求，建立分层步长架构：整车动力学、热管理模型采用毫秒级步长，功率分流混动系统采用百微秒级步长，FPGA 电机模型采用微秒级步长；实现多速率模型的时钟同步与数据交互，无数据丢包与时序错乱。

模型编译与部署：完成所有 Simulink 模型的定步长离散化改造，通过代码生成工具编译为实时可执行代码，分别部署于实时处理器与 FPGA 运算单元；确保单步长运算耗时低于步长阈值，连续运行无超时、无宕机。

接口标准化适配：统一各模型输入输出接口规范，定义信号量程、采样频率、数据类型，实现动力学 - 混动系统 - 热管理 - 电机模型之间的无缝数据交互，接口信号可追溯、可配置。

9、硬件接口与总线集成

模拟与数字信号适配：完成实时仿真系统与 RCP 控制器之间的模拟量输入输出、数字量输入输出信号匹配与校准，覆盖电压、电流、转速、转矩、温度等物理信号，信号精度满足工业级测试要求。

总线通信集成：支持 CAN/CAN FD 总线通信，兼容商用车通用协议与采购人自定义协议，实现 VCU 与各子系统模型的总线信号交互；保障总线报文周期、帧格式与实车一致。

高速闭环接口：实现 FPGA 电机模型与 MCU 控制器的高速信号交互，保障电力电子控制回路的闭环实时性，满足电机矢量控制、转矩闭环的高动态测试需求。

10、系统功能与测试支撑能力

数据采集与分析：配置全系统信号采集功能，可实时记录所有控制信号、模型状态量、物理量数据，支持数据回放、离线分析与测试报表生成。

在线调参与观测：支持模型参数、控制器参数的在线调整与实时观测，适配科研过程中的策略迭代与参数标定需求。

故障注入体系：支持传感器故障、执行器故障、通信故障、部件性能衰减等多种故障场景注入，可配置故障触发条件与故障程度。

11、现有设备利旧适配

充分兼容采购人现有 RCP 控制器设备，完成通信协议适配、硬件接口匹配、时序同步调试，确保原有设备可无缝接入整套仿真系统，无需额外硬件改造。

谈判时间

2026 年 11 月 7 日 14 时 30 分

谈判地点

****大学工学楼229