燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台设计

2012-05-10 14:29:02来源: 中国计量测控网 点击率:20664 字号:

  随着汽车工业的发展和进步,人们对汽车的动力性、经济性、安全性及排放等方面提出了更高的要求,传统的机械式控制系统已经远远不能满足这些需要。电子化控制系统以其高精度、高速度、控制灵活、稳定可靠等特点逐渐取代了机械式控制系统,是汽车控制系统的发展趋势。

  由于对控制性能的要求越来越严格,使得汽车电子控制系统对控制器的要求越来越高。控制器的开发与设计一般都要经过如图1所示的步骤,即由上层到底层,再由底层到上层的一个V字形过程。首先是控制器的上层功能设计,详细确定控制器将要实现的功能;然后生成目标程序代码;最后是控制器的底层软、硬件实现。

  从控制器实现到实车测试的过程中还需要进行硬件在环实时仿真测试。这是因为在整车控制器的开发过程中,利用整车控制器硬件在仿真测试平台构建虚拟的整车现场环境。对控制器进行硬件在环仿真测试,不但可以大大加快整车控制器软、硬件的开发过程,而且开发成功的控制器具有较高的可靠性。因为仿真测试平台可以模拟出在实车试验中难以实现的特殊行驶状态和危险状态,从而对整车控制器进行全面的测试。控制器硬件在环仿真测试中,系统用数学模型来代替,控制器使用实物,系统模型和控制器之间的接口要与实际保持一致,在仿真调试完毕后,达到控制器和系统之间的“垂直安装”或“垂直集成”。控制器在完成硬件在环仿真之后,就可以进入系统集成和测试环节,最后实现初期设计的各项功能和指标。

  本文基于Matlab/Simulink RTW 和XPC Real-time Target实时仿真平台,配合PCI数据采集卡底层软件的开发和信号调理装置硬件设计,系统地实现了燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试。

  硬件在环实时仿真测试平台方案设计

  硬件在环实时仿真平台构建了虚拟的整车环境,并基于虚拟的人机交互司机模型,将人作为硬件在环的一个元素引入到实际的仿真测试中,具体结构如图2所示。两个基于工业控制计算机的虚拟平台分别为虚拟整车平台和虚拟司机平台。虚拟整车平台基于Matlab/Simulink xPC Target实时仿真环境,作用是模拟真实燃料电池客车的运行,为测试整车控制器提供所需的虚拟控制对象。虚拟司机平台基于Matlab/Simulink RTW Target实时仿真环境,作用是模拟真实燃料电池客车的操控机构,配合加速踏板为测试整车控制器提供所需的虚拟驾驶环境。当两个计算机虚拟平台对实际环境进行模拟时,通过数据采集卡、CAN通讯卡与可配置的信号处理装置相连,可配置的信号处理装置对信号进行处理,从而实现真实的复杂整车环境,直接与整车控制器连接进行仿真测试试验。并配有基于CAN总线的实时监控装置,可以全过程实时地监控仿真测试试验。

[1] [2] [3]

关键字:燃料电池  整车控制器  仿真测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0510/article_5084.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
燃料电池
整车控制器
仿真测试

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved