專利名稱：整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿真技術(shù)，特別涉及一種整車控制器的仿真測試技術(shù)。
背景技術(shù)：
工程機械，是土石方施工工程、路面建設(shè)與養(yǎng)護、流動式起重裝卸作業(yè)和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備的統(tǒng)稱。主要用于國防建設(shè)工程、交通運輸建設(shè)，能源工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)、礦山等原材料工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)、農(nóng)林水利建設(shè)、工業(yè)與民用建筑、城市建設(shè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域。工程機械需要很高的安全性，但是隨著經(jīng)濟發(fā)展對工程機械需求量和多樣性的增力口，工程機械的生產(chǎn)又需要縮短產(chǎn)品研制和開發(fā)周期，那么如何對產(chǎn)品進行高效和安全的檢測，成為工程機械生產(chǎn)中的一個課題。計算機仿真技術(shù)就在這種迫切需要的驅(qū)動下產(chǎn)生了，在國外工程機械的很多方面都得到了應(yīng)用。如動力學仿真、發(fā)動機設(shè)計、挖掘功率預(yù)測等多方面都成功地應(yīng)用了仿真技術(shù)。本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有整車控制器的仿真測試系統(tǒng)未采用實時操作系統(tǒng)，無法達到真正的實時仿真測試，并且在測試中只能觀察儀表和參數(shù)變化，測試過程不夠直觀、形象，因此測試效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，用以提高整車控制器的測試效率。本發(fā)明實施例提供的整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，包括:模擬操作設(shè)備、仿真設(shè)備、運行監(jiān)控設(shè)備和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述仿真設(shè)備分別連接模擬操作設(shè)備、被仿真測試的整車控制器和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述運行監(jiān)控設(shè)備連接被仿真測試的整車控制器，其中:所述模擬操作設(shè)備，響應(yīng)用戶在仿真測試整車控制器的過程中的車輛模擬運行操作，獲得車輛的仿真測試模型輸入?yún)?shù)并發(fā)送給仿真設(shè)備；所述仿真設(shè)備，用于根據(jù)仿真測試模型輸入?yún)?shù)和整車控制器在仿真測試過程中的控制，利用模擬車輛硬件設(shè)備運行的仿真測試模型獲得車輛仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)，將仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)輸出給仿真監(jiān)測設(shè)備，并將仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動車輛運行的控制信號，以及將控制信號輸出給整車控制器；所述運行監(jiān)控設(shè)備，接收并顯示所述被仿真測試的整車控制器仿真測試過程中輸出的車輛運行狀態(tài)指示信號；所述仿真監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)仿真設(shè)備發(fā)生的車輛仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)，基于三維的虛擬現(xiàn)實場景模型展示車輛的仿真運行過程和狀態(tài)。進一步的，所述模擬操作設(shè)備，還用于將用戶在仿真測試整車控制器過程中輸入的測試環(huán)境參數(shù)作為仿真測試模型輸入?yún)?shù)發(fā)送給仿真設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 模擬操作設(shè)備、仿真設(shè)備、運行監(jiān)控設(shè)備和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述仿真設(shè)備分別連接模擬操作設(shè)備、被仿真測試的整車控制器和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述運行監(jiān)控設(shè)備連接被仿真測試的整車控制器，其中: 所述模擬操作設(shè)備，響應(yīng)用戶在仿真測試整車控制器的過程中的車輛模擬運行操作，獲得車輛的仿真測試模型輸入?yún)?shù)并發(fā)送給仿真設(shè)備； 所述仿真設(shè)備，包括仿真測試模型，并用于根據(jù)仿真測試模型輸入?yún)?shù)和整車控制器在仿真測試過程中的控制，利用模擬車輛硬件設(shè)備運行的仿真測試模型獲得車輛仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)，將仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)輸出給仿真監(jiān)測設(shè)備，并將仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動車輛運行的控制信號，以及將控制信號輸出給整車控制器； 所述運行監(jiān)控設(shè)備，接收并顯示所述被仿真測試的整車控制器仿真測試過程中輸出的車輛運行狀態(tài)指示信號； 所述仿真監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)仿真設(shè)備輸出的車輛仿真測試運行狀態(tài)參數(shù)，基于三維的虛擬現(xiàn)實場景模型展示車輛的仿真運行過程和狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬操作設(shè)備，還用于將用戶在仿真測試整車控制器的過程中輸入的測試環(huán)境參數(shù)作為仿真測試模型輸入?yún)?shù)發(fā)送給仿真設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真測試模型至少包括:電機子模型、底盤電氣信號子模型、電池子模型、車輛運動學子模型和傳動系統(tǒng)子模型。
4.如權(quán)利要求3所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動系統(tǒng)子模型根據(jù)如下公式建立: Ft = Fw+Ff+Fi+Fj 其中，F(xiàn)t表示驅(qū)動力，F(xiàn)w表示空氣阻力，F(xiàn)f表示滾動阻力，F(xiàn)i表示坡度阻力，F(xiàn)j表示加速阻力。
5.如權(quán)利要求4所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動力Ft根據(jù)如下公式計算:
6.如權(quán)利要求4所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣阻力Fw根據(jù)如下公式計算:
7.如權(quán)利要求4所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述滾動阻力Ff根據(jù)如下公式計算:Ff = G.f 其中=Ff為滾動阻力，單位為N ；f為車輪滾動阻力系數(shù)，根據(jù)不同的測試環(huán)境選擇相應(yīng)的經(jīng)驗值；G為汽車車身設(shè)計總重量，單位為N，根據(jù)汽車設(shè)計參數(shù)確定。
8.如權(quán)利要求4所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度阻力Fi根據(jù)如下公式計算:Fi = G.tag α 其中，F(xiàn)i為坡度阻力，單位為N ; α為汽車與水平線的道路坡角度，單位為度° ;α為車輛運行環(huán)境參數(shù)，根據(jù)不同的測試環(huán)境選擇相應(yīng)的角度值；或者所述加速阻力根據(jù)如下公式計算:
9.如權(quán)利要求1 8任一所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于:所述仿真設(shè)備通過IO信號線和CAN總線連接整車控制器，所述控制信號包括IO信號和CAN總線信號；所述運行監(jiān)控設(shè)備通過CAN總線連接整車控制器。
10.如權(quán)利要求1 8任一所述的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真設(shè)備為基于dSPACE仿真設(shè)備，所述仿真測試模型基于MATLAB/Simulink軟件平臺建立。
全文摘要
本發(fā)明涉及仿真技術(shù)，特別涉及一種整車控制器的仿真測試技術(shù)，提供一種整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，用以提高整車控制器的測試效率。本發(fā)明實施例提供的整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，包括模擬操作設(shè)備、仿真設(shè)備、運行監(jiān)控設(shè)備和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述仿真設(shè)備分別連接模擬操作設(shè)備、被仿真測試的整車控制器和仿真監(jiān)測設(shè)備，所述運行監(jiān)控設(shè)備連接被仿真測試的整車控制器，具有實時性以及能夠隨時觀察仿真測試過程的特性，因而提高了整車控制器的硬件在環(huán)仿真測試效率。
文檔編號G05B17/02GK103186101SQ201110442899
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者陳凱, 謝長宇, 黃文華, 李珍 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司