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该例描画了一个用于测试防抱死制动体例的工业型硬件在回路测试台,该测试台已装配在德国奥迪汽车股份公司(Audi AG)。 本文先容的德国奥迪汽车股份公司的ABS工业型硬件在回路测
  • dSPACE Simulator将制动信号输送到制动踏板驱动机构

    发布时间:2021-02-25   分类:男装

      该例描画了一个用于测试防抱死制动体例的工业型硬件在回路测试台,该测试台已装配在德国奥迪汽车股份公司(Audi AG)。

      本文先容的德国奥迪汽车股份公司的ABS工业型硬件在回路测试台,它愚弄开拓和测试统制体例的软硬平台dSPACE勾结Tesis的模子,告终硬件在回路仿真的功用,将其使用在ABS ECU的测试中,告终了对ABS ECU各式极限处境和打击处境及负载测试。这种测试台的打算思绪为咱们开拓ABS ECU的测试体例供给了可行性。

      摘要:本文先容了dSPACE 及时仿真体例和Tesis仿真模子,并先容了德国奥迪汽车公司基于dSPACE的ABS ECU硬件在回路测试台。

      ABS ECU测试中只运用ve-DYNA就足够了,ve-DYNA 是特意的及时使用和离线钻探运用的快捷车辆动力学仿真软件。软件主旨包含一个高精度的车辆模子、区别支配统制、三维路面和虚拟驾驶员。车辆动力学模子描述了汽车运动学特质,个中驱动系模子描画了汽车动力学和策动机统制(包含ABS 统制单位)所需的要紧的速率和扭矩值等;机动统制器包含用于纵向和侧向的开环统制和纯洁的闭环统制的统制器;高级门路模子供给了齐全的三维门路剖面,并敷裕商讨了门路的几何和外观特色;驾驶员模子是诱掖车辆在路面上沿给定的轨迹(以轨迹点的方法设定)行驶的统制器。

      dSPACE软件体例敷裕愚弄了Matlab的重大功用,同时在这个根底进步行了扩展。其首要软件组件包含RTI(Real-time Interface)、ControlDesk以及MotionDesk。RTI是衔接dSPACE及时体例与软件开拓器材MATLAB/Simulink之间的纽带。ControlDesk是dSPACE开拓的新一代实践器材软件。愚弄ControlDesk可能告终对及时硬件的图形化办理、用户虚拟外表的轻松创设、变量的可视化办理、参数的可视化办理、实践进程自愿化。MotionDesk 可为dSPACE 执掌器板上在线仿真的物体供给三维动画成绩。

      在ABS ECU的硬件在回路仿真测试中,恳求供给一个精准的汽车动力学模子,然而,汽车动力学模子的强非线性使得它的正确建模成为了一件极为艰苦的事,关于测试职员来说,不不妨有精神来构建如许一个模子。德国TESIS公司、Mathworks以及dSPACE公司密吻合作,开拓了一套适合于用户仿真的动力学模子,其产物分为两大片面:车辆动力学模子(ve-DYNA)和策动机动力学模子(en-DYNA)。

      实践进程中对ve-DYNA建设好车辆模子和汽车的支配,让模子开始静止1s,然后加快5s,速率到达80km/h后,维系此速率5s,然后实行制动,在此创立下实行硬件在回路仿真即在线测试。当制动起先后,dSPACE Simulator将制动信号输送到制动踏板驱动机构,奉行制动踏板举措,制动主缸提供液压,压力传感器测得各制动轮缸的制动压力信号,各制动压力信号通过接口转换成相应数字量送回dSPACE Simulator,这些制动压力将转移车辆状况,然后通过模子谋划出新的车辆状况,再由接口转换成相应的模仿及数字量(如轮速、横向加快率、策动机速率等)发出给ECU,通过ECU内部软件的逻辑判决及算法发出合理的液压调整器的统制夂箢,然后转移各制动轮缸压力,压力传感器测得新的制动压力信号再次送回dSPACE Simulator,如许不时轮回直到车辆模子齐全制动,实现测试实践。

      在一次试验停止后,将收罗的信号的及时数据传送到MATLAB 做事区。对实践判辨来说这些数据足够,但想取得较为直观的汽车运动处境是很艰苦的。dSPACE仿真器上建设了MotionDesk 三维动画标准,如图3所示。在试验进程中记实下的图形画面可能存入文献中。记实下来的画面可能单步重放,从而对极限测试处境实行留心判辨。

      Audi HIL 测试做事台中运用了TESIS公司开拓的ve-DYNA 三维汽车动力学模子,将线型液压制动体例或Audi A8 Quattro四轮驱动的液压制动体例置于一测试架上,该测试架与ABS ECU和dSPACE Simulator及PC主机等同时相连组成硬件在回路测试台,如图2所示。为在仿真最庞杂的汽车建设和支配时,象确实的汽车雷同给ABS ECU 供给I/O 信号,通盘模子的仿线ms 步长内奉行完毕(小于ABS 统制器的采样期间),该测试台中dSPACE Simulator采用了5 个TMS320C40 DSP执掌器纠合实行。主DSP 担任谋划驱动轨迹模子;用两个DSP 来创设轴系;其它两个DSP 向4 个从执掌器写入和读守信号,五个DSP并行,在区别建设下,模子的仿线s 不等。dSPACE Simulator中DDS担任出现的轮速传感器的庞杂仿真信号,规范I/O担任其他信号的输入与输出。

      对当代汽车而言,汽车的安乐性相当依靠于防抱死制动体例(ABS)的电控单位的机能。防抱死制动体例的统制器(ABS ECU)的软件也越来越庞杂,以致于在ABS开拓的早期就需实行细致测试。对ABS ECU 实行实车的测试的价钱短长常高贵的,为了实行极限处境下的测试,平淡必要严寒或盛暑的处境,关于测试职员来说很难告终,况且会形成肯定的人生安乐的勒迫。其它假使缺乏原型车,不得不导致试验推迟,这是与并行工程的规矩相违抗的。而且用确实汽车实行测试生计可反复性差、不愿复现统一测试前提等欠缺。但无论何如,面临商场对车辆的牢靠性和安乐性的严刻恳求以及避免车辆被召回的紧张,ABS ECU 的测试在ABS开拓进程中吞没关节的位置。面临如许的困难,国表里良多厂商都愚弄了硬件在回路仿真(HILS)体例来告终对ABS ECU的测试。本文首要先容一种德国奥迪汽车公司基于dSPACE的防抱死制动体例的工业型硬件在回路测试台。

      dSPACE体例的硬件首要包含基于PowerPC或DSP(如TI公司的TMS320C40 DSP和TMS320F240 DSP等)的执掌器板,它用于告终对用户打算的算法或仿真模子的及时运转;在执掌板以外,dSPACE供给一套功用雄厚的I/O板,以便于用户对外界物理体例信号的执掌,这些I/O的功用包含模仿输入口(ADC)、模仿输出口(DAC)、数字I/0、串行接口、CAN接口、PWM输出口、增量编码器子体例等。在执掌器之间、执掌器与I/O板之间用户都可能按照必要放肆组合组成规范组件体例,也可能采用两者集成在一齐的单板体例。

      实践时在ControlDesk中制造实践文献,如图2所示,在线测试时可能在ControlDesk中收罗和监控车辆的各个参数(如轮速、轮加快率、制动压力等),通过这些收罗的数据可能判辨ABS ECU的机能。另外还可能很容易在ControlDesk中转移车辆的支配以及路面新闻,比方转移路面的摩擦系数,转移车辆的行驶期间,转移门路处境等,从而在各式区别的仿真前提下对ABS ECU实行测试。

      ve-DYNA具有开拓的模块化的机关,内核采用C编写,数据流和接口以Simulink模块来表现。这使得外部或用户界说的模子的参预变得格外容易。它的模子界说和仿真统制都是通过一个图形化的用户接口来实行的,图形化的预执掌和后执掌功用通过基于Matlab的用户界面来告终,运用户的操作变得非常纯洁。

      在ControlDesk中供给了一种自愿测试的器材-Test Automaiton,愚弄它用户可能容易的实实际验测试的通盘流程。本试验台对ABS ECU实行测试的流程可创立成:起先测试 –模仿司机的行径 – 反省体例反应 – 诊断扫描 – 自愿文档天生 – 重置 – 转移参数变量 –从头起先。

      实践中除了收罗及时的车辆参数实行判辨外,还要对ABS ECU 的实行打击测试(如电源短路打击)以及ABS ECU负载做事本领(如电磁阀)测试。在dSPACE 的Simulator 上集成了打击模仿片面以及负载模仿片面,通过打击模仿模块能可能对车辆90%的打击实行模仿测试。本试验台是通过接入确实的负载来告终负载做事本领的测试。

      在测试中, ve-DYNA模子与dSPACE Simulator纠合运用是最佳的及时使用集成处境。通过半隐式积分算法和优化的车辆模子等式也许确保仿真的数据安靖性和作用。在仿线个模子参数实行跟踪和记委任于进一步数据判辨和可视化。大片面的参数可能及时实行篡改,仿真的结果借助MotionDesk实行三维动画显示。

      dSPACE及时仿真体例供给了硬件在回路仿真测试平台。HILS便是在统制器开拓出来之后,现实的统制器和用来代庖确实处境或设置的仿真模子一齐构成闭环测试体例,难以创设数学仿真模子的部件(如液压体例)可能保存在闭环中,实行通盘体例的仿真测试。dSPACE的Simulator是使用最通俗的硬件在回路仿真器。它是一个集成的测试处境,包含:体例模子(包含策动机,汽车动力学和路面模子等),及时硬件,信号保养,打击模仿单位,负载模仿单位,实践软件(包含实践办理,硬件办理,自愿化测试等功用)。dSPACE Simulator (dSPACE仿真器)可能按照职分必要来构成区别尺寸区别功用的体例。从手提体例到19’机柜,dSPACE 公司已供给了进步800套Simulator。硬件在回路仿真愚弄该仿真器模仿一个虚拟的车辆,在测试进程中确保仿真的及时性以及参预少少确实的部件,负载,而且模仿出少少打击,从而告终对ABS ECU 的仿线Tesis仿真模子