汽车ESP实验系统及其硬件在环仿真研究

研究了ESP(电子稳定系统)实验系统和实验方法,构建了一种基于Matlab/Simulink人机实时交互的ESP硬件在环仿真平台,并通过蛇形穿杆实验对实车和模型的性能进行了比较,结果表明了该仿真平台的合理性、有效性和实时性,为汽车ESP产品的开发提供了有效手段.     

履带式混合动力车辆控制策略硬件在环仿真

采用硬件在环仿真的方法验证履带式混合动力车辆控制策略的可行性. 结合车辆结构形式和DC-DC变换器控制方法,在功率跟踪控制策略基础上,提出一种基于电压控制的履带式混合动力车辆控制策略. 采用真实的驾驶员操纵设备和整车控制器,通过建立的车辆驱动系统模型在dSPACE中实时运算模拟实现被控对象及外界环境,构建包括CAN通信在内的控制策略硬件在环仿真平台,对提出的控制策略进行硬件在环仿真实验. 仿真结果表明,该控制策略可行并能很好地满足驾驶员的操作需求.     

传感器在环自动泊车仿真测试系统设计

针对智能网联汽车自动泊车功能实车测试成本高、周期长、重复性差问题,基于硬件在环及计算机数值模拟仿真技术,以自动泊车传感、控制系统为主要测试对象,搭建实验室环境下传感器在环自动泊车仿真测试系统,借助美国国家仪器公司(National Instruments,NI)软硬件实时平台、CarMaker虚拟仿真场景软件模拟仿真自动泊车交互场景、车辆底盘动力学特性及超声波传感器特性,集成开发摄像头视觉注入板卡、超声波物理回波仿真板卡仿真模拟传感器物理信号,虚实结合构建了完整的传感器在环自动泊车测试验证环境.以某车型实车带自动泊车功能的智驾控制器、超声波传感器为被测对象,搭建垂直停车位场景对仿真测试系统进行测试验证,仿真实验结果证实测试系统能够为自动泊车提供安全、高效的测试验证平台,助力自动泊车控制算法开发.     

PHEV动力总成控制器硬件在环仿真系统的研究

对硬件在环仿真系统进行了分析研究,在此基础上以dSPACE系统作为开发平台,构建了并联式混合动力电动汽车(PHEV)的动力总成控制器硬件在环仿真系统.在MATLAB/SIMULINK环境下,建立了并联式混合动力电动汽车的仿真模型,将模型编译到dSPACE系统中,进行接口的设计和监控的工作,建立了硬件在环仿真系统,并对仿真结果进行分析.     

ECU硬件在环柴油机控制仿真平台研究

研究ECU硬件在环柴油机控制仿真技术,基于Matlab/Simulink/RTW及dSPACE系统建立开放的仿真平台,在Matlab/Simulink中采用模块库化的建模方法建立瞬态柴油机模型,分析dSPACE系统的软件和硬件,并提出改善仿真实时性的方法.利用该仿真平台进行了油门突变和单缸油量调节仿真试验.试验结果表明,该仿真平台能提供实时的被控对象瞬态模型,进行ECU硬件在环仿真,为ECU的开发测试提供了新的手段.     

基于二次型跟踪器的实时能量管理优化策略

为了解决当前混合动力汽车能量管理策略不能同时兼顾最优性与实时性的问题,以采用行星式混合动力系统的物流车为研究对象,基于二次型跟踪器理论提出了一种可在线实时应用的能量管理优化策略。建立了行星式混合动力系统的线性数学模型,开发了直接节油型二次型跟踪器单自由度优化策略,基于MATLAB/Simulink软件平台进行了离线仿真验证,仿真结果表明该策略获得与全局优化算法相近的节油效果。在基于dSPACE/Simulator搭建的硬件在环平台上进行了硬件在环测试,测试结果表明该策略具有良好的实时应用性。     

一种开关磁阻电机硬件在环仿真模型

基于等效磁路法和空间谐波法,提出了一种开关磁阻电机相电感混合解析模型,并配置于可编程门阵列(FPGA)平台实现硬件在环仿真.该模型以定、转子齿是否交叠为判断条件,分段求解相电感,利用Bezier逼近法构建相电感关于电流和转子位置的连续函数.在相电感模型的基础上,采用后向欧拉和牛顿-拉普逊法获得电机各个时刻的相电流,由高斯求积计算电机的输出转矩.结合FPGA平台并行化、流水线算数处理方式,实现了电机工作状态的实时求解,并建立了相应的硬件在环仿真器.与商用仿真软件仿真结果比较证明,提出的硬件在环仿真模型在满足实时计算的条件下具有极高的计算精度.     

基于CAN网络的混合动力汽车硬件在环仿真平台

建立基于多xPC-Target系统的混合动力汽车硬件分布式实时在环仿真平台.通过CAN网络将2个xPC-Target双机系统组合而成.2个xPC-Target双机系统各自运行混合动力汽车各个功能模块的仿真模型,实现数据采集、处理及计算.使用多个xPC-Target系统能够有效分担仿真硬件设备的计算量,有利于提高仿真模型复杂度,提高仿真精度.由CAN网络实现2个xPC-Target系统间的通信.对xPC-Target的性能进行了测试,对CAN通信的时延进行了测试.在所构建的仿真平台上进行的计算验证了仿真平台的可靠性.     

智能车硬件在环仿真系统的设计与实现

设计并实现了一套基于车模的智能车硬件在环仿真系统,该仿真系统直接以车模为实验载体,实现了硬件在环仿真,解决了仿真中车辆动力学模型难以精确建立的问题.车模上集成有嵌入式微控制器、摄像头和测速编码器,具有自主导航能力.借助ZigBee无线通信技术,上位机可以实现对车模的无线实时监控.该系统已经在智能车控制算法研究中得到了应用.实验结果表明:该仿真系统具有与实际系统相似的动力学模型,满足对智能车实时控制的要求,而硬件在环的引入,充分发挥了上位机的资源优势,提高了研究的效率.该系统能够适用于智能车自主导航和智能交通中多车协作的仿真.     

自适应巡航执行机构在环仿真跟随控制器设计

为解决自适应巡航控制快速原型开发并提高仿真系统精度,建立了包含电子节气门与主动制动等硬件在内的执行机构在环仿真系统. 利用模糊前馈与PI反馈设计了以距离偏差和速度偏差为输入,基于加速度控制的前车跟随控制器,使主车保持安全车距跟随前车车速行驶,利用执行机构在环仿真系统对开发的前车跟随控制器进行了验证. 结果表明仿真系统运行正常,前车跟随控制器可完成对主车的控制,并对主车参数的变化及环境扰动具有一定的抗干扰能力.      

基于实车试验大数据分析的插电式混合动力汽车能量管理策略解析

以某先进的串并联混合动力系统为研究对象,提出一种插电式混合动力汽车能量管理策略的逆向解析方法。基于功率流和能量分析,设计试验解析流程,通过实车试验,分别完成对整车动力性、经济性测试及其性能影响分析,在此基础上制定插电式混合动力汽车的能量管理策略。最后基于MATLAB/Simiulink平台及其Simscape模型库,开发了基于实车试验大数据的串并联插电式混合动力汽车仿真平台,通过仿真与实车试验的对比分析,验证了解析策略的正确性。     

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

混合动力履带车辆全系统建模与实时仿真

采用面向对象思想建立履带车辆动力学实时仿真模型. 建立了发动机-发电机组和电池组电功率耦合特性模型和混合动力驱动系统及其控制策略模型. 依托RT-LAB环境实现混合动力驱动系统和控制策略模型实时化. 通过CAN实现车辆动力学模型与混合动力驱动系统及其控制模型的实时通信,建立了混合动力履带车辆驾驶员在环的全系统实时仿真软硬件环境,仿真实例验证其可行性及有效性.      

基于CRUISE的轻度ISG型HEV控制策略研究

控制策略是混合动力汽车(HEV)的关键技术,直接影响HEV整车性能。文章以整车动力性和燃油经济性为控制目标,分别设计了基于逻辑门限值的电力辅助控制策略和模糊逻辑控制策略,在CRUISE平台上搭建样车ISG混合动力汽车的模型,并分别在UDDS和NEDC 2种工况下进行仿真分析。仿真结果表明,与同类型传统燃油汽车相比,基于电力辅助控制策略和模糊逻辑控制策略的ISG型HEV的燃油经济性都有明显改善,模糊逻辑控制策略更为适合。     

电传动履带车辆原地转向控制与D2P实时仿真

为了提高电传动履带车辆的原地转向性能,从履带车辆原地转向动力学模型出发,提出一种基于双电机力矩控制的电传动履带车辆原地转向控制策略,首先增大电机力矩初始值以提高转向响应速度,进而将方向盘转角信号引入横摆角速度负反馈增益从而实现驾驶员对转向速度的控制.使用D2P快速原型开发系统构建了履带车辆原地转向“驾驶员+控制器”在环仿真平台,通过实时仿真对所提出的控制算法进行了验证,结果表明设计的控制策略正确有效,且具有良好的实时性.     

ISG型混合动力汽车制动系统仿真分析

针对ISG(Integrated Startor and Generator)型混合动力整车制动力分配与制动系统压力协调控制策略,进行了混合动力汽车综合制动系统的设计。利用AMESim(AdvancedModeling Environment for Performing Simulations of Engineering System)模块化仿真平台,建立了混合动力汽车液压制动系统的仿真模型,进行了关键部件和系统动态性能的仿真与分析,结果验证了系统方案的正确性和可行性,为混合动力汽车制动系统的设计与优化提供了依据。     

汽车电子控制系统半实物仿真平台开发

提出了一种汽车电子控制系统半实物仿真解决方案,以捷达1.6AT轿车为对象,采用半实物仿真技术通过硬件接口电路将实际车辆与模型环境有机结合,设计开发了汽车电控系统半实物仿真平台.所设计的平台在精确采集车辆传感器信号的同时能够实现车辆与半实物仿真模型间的实时数据交换;通过平台显示系统可以直观地观察车辆电控系统的工作过程及控制原理;并可根据需要合理地改变仿真模型的参数,对不同车型和不同使用工况进行仿真.该平台不仅解决了数学仿真对现实条件过于简化、建模难度大的问题,同时也克服了实物试验费用高、周期长的弊端,可将其应用于汽车电子控制系统的开发、调试、检测和教学试验等.     

一种城市公交车用混联式混合动力系统的设计研究

在主要研究搭载ISG(integrated starter/generator)并联式混合动力城市公交车的技术背景下,设计一种搭载ISG混联式混合动力公交车的动力系统.采用以发动机效率最优为目标和以整车动力性需求为约束条件的能量控制策略,利用Cruise软件进行整车的动力性和经济性仿真.仿真结果表明,系统各工作模式切换平顺稳定,目标车速跟踪效果好.最后,在实车试验中进行参数标定和测试,证明了该动力系统方案及其控制策略的可行性.     

四轮驱动混合动力汽车能量管理策略仿真

通过仿真对四轮驱动混合动力汽车的能量控制策略进行分析研究，提出以扭矩作为控制策略中的主要控制变量，并根据发动机万有特性、汽车车速、电池稳态特性等因素，将整车扭矩需求合理地分配给内燃机和电机．根据车辆的动力需求，确立了动力系统各元件的匹配参数，并使用Matlab／Simulink仿真软件建立前向式混合动力车模型进行离线仿真计算．仿真结果表明，此能量管理策略可以进行合理的动力分配，并达到一定的动力系统效率．