第四部分，对汽车电气系统仿真设计模型的分析。在 MATLAB 仿真软件中 建立了汽车电气系统完整的仿真模型，根据汽车的特性，为仿真模型设置参数， 通过监测各部分仿真运行结果，对设计模型进行分析。

2 相关研究基础

2。1 Matlab 功能特性介绍

MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商用数学软件，主要用于算法的开 发、仿真及数据分析以及数值计算的交互式环境，其包括 MATLAB 和 Simulink 两大部分。MATLAB 可实现矩阵、函数的运算、仿真设计等，拥有强大的功能， 主要在工程设计、信号数字电子模拟、图像仿真、金融等多个领域。且具有以下 优势特点：

（1） 强大的数值计算及符号计算功能，能解决多种函数的计算问题，化繁 为简，减少用户的计算量；

（2） 具有完善的图形处理功能，利用编程程序对图形进行设计加工，得到 更优良更理想符合设计要求的图形；

（3） 操作界面简单易学，编程语言普遍实用，易于理解；论文网

（4） 拥有丰富的工具箱和模型，为用户提供多种选择，方便修改参数，具 有通用性，使设计更为方便实用。

MATLAB 的这些突出特点，使其成为应用科学领域常用的基础仿真软件， 本课题研究使用的就是 MATLAB R2014a 版软件。

2。2 Simulink 功能特性介绍

Simulink 是 MATLAB 中最为重要的软件包，在 Simulink 中已给出许多模块 并不需要用户通过大量的编写程序来设计模块，只需要简单程序来设置模块参数， 对构造复杂的大系统，使用 Simulink 可以大量的减少编程工作量，使设计更加 简单便捷实用。使用 Simulink 设计的仿真适应面广、结构和流程清晰及仿真细 致、更实用，仿真结果可视，可设计出具有层次性的模型并可对子系统进行封装。 由于 Simulink 的独特优点及其实用性，已被广泛应用于信号、控制、通讯及图 像处理等多个方面，在设计科学中起到举足轻重的作用。

MATLAB 与 Simulink 相互联系，可通过直接使用 MATLAB 中的工具来进 行算法的编制、对仿真进行分析，使数据可视化、设定参数、检测信号数据等。 其具有以下明显的优势特点：

（1）具有丰富的模块库。

（2）可利用图形编辑器来编辑设计模块。

（3）对于复杂大系统，可利用模块分层功能将大系统分割成一个个小模块， 减少设计难度。

（4）可利用图形化的调试器和剖析器来观察仿真结果，分析仿真中存在的 问题，便于改进。

（5）通过访问 MATLAB 可查看参数设置，程序编程设计及变量，制定仿 真环境。

（6）通过分析和诊断可指出模块中的错误，便于修改。

Simulink 的仿真环境包括 Simulink 模块库和 Simulink 仿真平台。 打开 Simulink 模块库窗口，如图 2-1 所示。Simulink 模块库包括标准模块库和专业模 块库两大类。

图 2-1 Simulink 模块库

2。3 汽车电气系统介绍

当代汽车的电气系统，可按其用途大致分为以下四部分：

（1）电源系统，主要包含蓄电池组、交流发电机及其电压调节器。

（2）用电系统，包含起动系统、报警系统、空调系统、仪表系统等。

（3）检测系统，包含各类检测仪表，用来检测汽车运行情况

（4）配电系统，包含中央接线盒、电路开关、插接件和导线等。 汽车技术的发展越来越先进，以此来满足我们对这一当代先进的代步工具的

要求，所以汽车电气系统必须具有以下几点要求：