吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (03): 577-583.doi: 10.7964/jdxbgxb201303004

• 论文 • 上一篇    下一篇

硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计

李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华   

  1. 吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022
  • 收稿日期:2012-06-14 出版日期:2013-05-01 发布日期:2013-05-01
  • 通讯作者: 王子涵(1988-),男,硕士研究生.研究方向:地面力学分析与控制. E-mail:wangzihan_20071008@126.com E-mail:wangzihan_20071008@126.com
  • 作者简介:李静(1974-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车地面力学分析与控制.E-mail:liye1129@163.com
  • 基金资助:

    长江学者和创新团队发展计划项目(IRT1017);新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-09-0421);国家自然科学基金项目(50805063,51275206).

Design of control system to follow vehicle state with HIL test beach

LI Jing, WANG Zi-han, YU Chun-xian, HAN Zuo-yue, SUN Bo-hua   

  1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2012-06-14 Online:2013-05-01 Published:2013-05-01

摘要:

为了实现用试验台模拟实车运动信号,在分析整车运动状态模拟装置工作原理的基础上,以汽车运动信号及其变化率为控制参数,设计了主环有限状态机控制器和伺服环电机控制系统,并安装在已搭建的硬件在环试验台上.在该硬件在环试验台上进行了典型工况台架试验,将安装于该试验台上的传感器采集的实际信号与目标信号进行了对比,结果表明了所设计的控制系统跟随控制效果的有效性.

关键词: 车辆工程, 硬件在环试验台, 车辆状态跟随, 有限状态机, 电机控制系统

Abstract:

To realize the simulation of vehicle motions, a Hardware-in-the-Loop (HIL) test bench was constructed. The working principle of the simulation of vehicle motion signal was analyzed based on the constructed HIL test bench. A main loop controller with Finite State Machine (FSM) and servo loop control system of motor was designed. In order to prove the efficiency of the HIL test bench and FSM control algorithm, experiments with typical working condition was carried out. The signals collected from the sensors installed on the test bench were compared with target signals,and the results demonstrate effectiveness of designed control system in following the vehicle state.

Key words: vehicle engineering, hardware-in-the-loop test bench, state following for vehicle, finite state machine, motor control system

中图分类号: 

  • U461.1

[1] 李静,李幼德,赵健,等. 汽车驱动硬件在环试验平台研究[J]. 汽车工程,2005,27(1):64-67. Li Jing, Li You-de, Zhao Jian, et al, A hardware-in-the-loop test bench for traction control system[J]. Automotive Engineering, 2005,27(1):64-67.



[2] Alles S, Swick C, Hoffman M, et al. A real-time hardware-in-the-loop vehicle simulator for traction assistant[J]. International Journal of Vehicle Design,1994,15(6):159-164.



[3] 李幼德,刘巍,李静,等. 汽车稳定性控制系统硬件在环仿真[J]. 吉林大学学报:工学版,2007,37(4):737-740. Li You-de, Liu Wei, Li Jing, et al. Hardware-in-loop simulation of vehicle stability control system[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2007, 37(4):737-740.



[4] Oral H A. The tool for control algorithm development of an active vehicle suspension using hardware-in-the-loop//SAE paper, 2002-01-1597.



[5] Pischinger S, Lang O, Kindl H. Development of fuel cell system air management utilizing tools//SAE paper, 2002-01-0409.



[6] Wilkinson J, Mousseau C W, Klingler T. Brake response time measurement for a HIL vehicle dynamics simulator//SAE paper, 2010-01-0079.



[7] Witter H J, zur Heiden M, Talwar K. ABS/ESP ECU testing with sophisticated HIL simulation methods//SAE paper, 2009-26-079.



[8] 刘巍,赵向东,李幼德,等. ESP硬件在环试验平台的研究与开发[J]. 汽车工程,2007,29(9):809-811. Liu Wei, Zhao Xiang-dong, Li You-de,et al.The study and development of the hardware-in-the-loop simulation platform for ESP[J].Automotive Engineering,2007,29(9):809-811.



[9] Schuette Herbert, Waeltermann Peter. Hardware-in-the-loop testing of vehicle dyramics controllers—a technical survey//SAE Paper,2005-01-1660.



[10] 赵显红,孙立功. 一种数字式步进电动机闭环位置控制系统设计[J].微电机,2008,41(8):90-92. Zhao Xian-hong, Sun Li-gong. A design of digital closed loop position control system[J]. Micromotors, 2008,41(8):90-92.



[11] 李君凯. 步进电机控制系统[J]. 自动化与仪器仪表,2003(1):15-16, 43. Li Jun-kai, The control system of stepping motor[J]. Automation and Instrumentation, 2003(1):15-16, 43.



[12] 武志杰,郭洪艳, 柳致海, 等. 基于xPC Target的汽车动力学HIL仿真系统设计[J]. 控制工程,2011,18(4):610-613. Wu Zhi-jie, Guo Hong-yan, Liu Zhi-hai, et al.Design of the vehicle dynamic HIL simulation system based on xPC target[J]. Control Engineering of China, 2011,18(4):610-613.



[13] GB12676-1999. 汽车制动系统结构、性能和试验方法[S].



[14] GB7258-2004.机动车运行安全技术条件[S].

[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14] 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[4] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[5] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[6] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[7] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[8] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[9] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .
[10] 仙树, 郑锦, 路兴, 张世鹏. 基于内容转发模型的P2P流量识别算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 727 -733 .