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作者：北京中盛新能公司 市場(chǎng)競爭對汽車(chē)性能和開(kāi)發(fā)周期提出了更高要求。在開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行多系統多領(lǐng)域的并行開(kāi)發(fā)和快速迭代，盡量多的在實(shí)驗室內進(jìn)行精準的仿真測試成為剛需，這需要具備多種功能的仿真測試設備。 
智能懸架系統多功能仿真測試平臺可針對車(chē)輛智能懸架系統開(kāi)發(fā)和整車(chē)匹配過(guò)程，進(jìn)行1/4車(chē)輛懸架試驗、懸架ECU硬件在環(huán)仿真、懸架實(shí)物硬件在環(huán)仿真、整車(chē)懸架性能試驗等仿真測試項目，平臺具有多功能快速切換，各個(gè)功能之間可共享參數，減少了試驗系統在多個(gè)臺架之間的反復拆裝和調試，因此可極大地提供工作效率，而且用戶(hù)可以省去購買(mǎi)多個(gè)功能單一臺架的重復部分，節省費用和占地面積。 1. 主要功能 1.1. 1/4車(chē)輛懸架性能測試
圖 1 1/4車(chē)輛懸架性能測試 應用場(chǎng)景： 基于RCP的智能懸架控制算法開(kāi)發(fā)、參數標定； 減振器/空簧性能調教； 功能特色： 安裝全部空氣懸架組件，簧上質(zhì)量可調節，精準復現懸架組件在車(chē)輛中的空間姿態(tài)和受力狀態(tài)； 伺服激振器準確輸出道路譜，模擬車(chē)輪受到的路面不平激勵； 利用高精度實(shí)驗室級傳感器進(jìn)行車(chē)載傳感器的檢驗標定； 臺架參數測量功能，包括簧上/簧下質(zhì)量、彈簧剛度、減震器阻尼等； 具備數據采集、數據記錄、數據回放及曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示功能 利用NI VeriStand和TestStand進(jìn)行試驗管理和測試自動(dòng)化管理 1.2. 智能懸架ECU硬件在環(huán)仿真（HIL）
圖 2 智能懸架ECU硬件在環(huán)仿真 應用場(chǎng)景： ECU軟硬件調試； ECU應用軟件參數標定、功能測試； ECU控制算法魯棒性測試、極限工況測試； 功能特色： 實(shí)時(shí)運行仿真模型，包括整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型、路面/駕駛員/測試場(chǎng)景模型、傳感器模型和空氣懸架執行機構模型等； 仿真模型可選CarMaker、Carsim等商業(yè)軟件或自主開(kāi)發(fā)： 具備數據采集、數據記錄、數據回放及曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示功能 具備故障注入、故障保持、故障定位功能 1.3. 四通道整車(chē)智能懸架半實(shí)物仿真
圖 3 四通道整車(chē)智能懸架半實(shí)物仿真 應用場(chǎng)景： 整車(chē)懸架控制算法開(kāi)發(fā)、參數標定； 減振器/空簧性能調教； 功能特色： 四套1/4車(chē)輛懸架加載臺架分別安裝對應空簧/減振器實(shí)物； 實(shí)時(shí)運行仿真模型包括整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型、路面/駕駛員/測試場(chǎng)景模型、空氣懸架控制算法模型等； 整車(chē)仿真輸出懸架變形信息通過(guò)伺服激振器對減振器/空簧實(shí)施激振，產(chǎn)生的垂直力反饋給整車(chē)模型，形成閉環(huán)； 可進(jìn)行包括激烈轉向、加減速等的全工況空氣懸架半實(shí)物仿真試驗； 具備數據采集、數據記錄、數據回放及曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示功能 利用NI VeriStand和TestStand進(jìn)行試驗管理和測試自動(dòng)化管理 2. 技術(shù)指標 1/4車(chē)輛懸架加載臺架： 簧上質(zhì)量滑塊： 質(zhì)量調整范圍：150~800kg 運動(dòng)范圍：±350mm 重載直線(xiàn)導軌 任意位置鎖止 電液伺服激振系統： 最大動(dòng)態(tài)力：15kN 最大行程：±125mm 最高速度：2m/s 最高輸出頻率：30Hz 輸出波形：正弦波、掃頻正弦波、三角波、隨機波形 車(chē)規傳感器： 車(chē)身加速度：±2g PSI5接口 車(chē)輪加速度：±16g PSI5接口 懸架高度：0~90° PWM輸出 高精度測量傳感器： 車(chē)身加速度：±6g，精度0.3% 車(chē)輪加速度：±16g，精度0.3% 車(chē)身位移：800mm磁柵尺，精度50μm 車(chē)輪位移：200mm磁致伸縮，精度0.02% 激振位移：250mm磁致伸縮，精度0.3% 激振力：±25kN疲勞級力傳感器，精度0.03% 實(shí)時(shí)機柜 NI-PXIe 17 slots機箱 NI-PXIe Intel Xeon或Core-i7實(shí)時(shí)處理器 通用I/O： 模擬量輸入：>32通道 模擬量輸出：>16通道 數字量I/O：>32通道 傳感器信號輸入： 模擬電壓：>16通道 PWM：>8通道 PSI5：>8通道 傳感器信號仿真輸出： 模擬電壓：>12通道 PWM：>8通道 PSI5：>8通道 CAN總線(xiàn)：3通道，支持CAN FD 功率驅動(dòng)：4通道5A，12通道1A 程控電源：12V100A 故障注入板卡 分線(xiàn)箱BOB 定制ECU線(xiàn)束接口 上位機系統 主機： Intel i7處理器，32G內存，1T固態(tài)硬盤(pán) 2×27”LCD顯示器 Windows 10專(zhuān)業(yè)版 軟件： Matlab 2021b NI VeriStand NI TestStand CarMaker/Carsim 3. 系統組成 智能懸架系統多功能仿真測試平臺由1/4車(chē)輛懸架加載臺架、實(shí)時(shí)機柜和上位機系統等三部分構成，如圖 4所示：
圖 4 智能懸架系統多功能仿真測試平臺系統組成 3.1. 1/4車(chē)輛懸架加載臺架 1/4車(chē)輛懸架加載臺架的作用是安裝被測懸架系統，并按試驗測試要求施加特定的激勵，它由A型支架、直線(xiàn)導軌、代表1/4車(chē)輛模型中的簧上質(zhì)量的滑塊、懸架安裝夾具、伺服激振系統和被測懸架系統組成，如圖 5所示：
圖 5 1/4車(chē)輛懸架加載臺架 1/4車(chē)輛懸架加載臺架具有如下特點(diǎn)： 適配麥弗遜、雙橫臂、多連桿等多種懸架形式； 可安裝車(chē)輪、減振器/空簧、擺臂、拉桿等在內的全套懸架組件； 精準復現懸架組件在車(chē)輛中的空間姿態(tài)和受力狀態(tài)； 簧上質(zhì)量滑塊與A型支架之間采用重載直線(xiàn)導軌，簧上質(zhì)量運動(dòng)順滑、摩擦力��； 具有簧上質(zhì)量支撐、移動(dòng)和鎖止機構； 采用電液伺服激振系統，可輸出正弦、掃頻正弦、三角波、隨機路譜等波形； 安裝車(chē)身加速度、車(chē)輪加速度、懸架高度等車(chē)規級傳感器和可測量簧上質(zhì)量垂直位移、加速度、車(chē)輪垂直位移加速度、激振力、激振加速度的高精度測量傳感器： 3.2. 實(shí)時(shí)機柜 實(shí)時(shí)機柜為42U標準工業(yè)機柜，內部以NI-PXI實(shí)時(shí)處理器為核心，配置外圍模塊組成實(shí)時(shí)I/O、運算和控制平臺，具體包括： NI-PXIe 17 slots機箱 NI-PXIe Intel Xeon實(shí)時(shí)處理器 模擬量IO、數字量IO板卡、CAN總線(xiàn)通訊板卡 傳感器輸入信號調理模塊 模擬量、PWM、PSI5傳感器信號仿真模塊 適應CDC、MRD減振器及空簧系統驅動(dòng)的功率驅動(dòng)模塊 故障注入板卡 分線(xiàn)箱BOB 定制ECU線(xiàn)束接口 大功率程控電源模塊 3.3. 上位機系統 利用NI VeriStand和TestStand進(jìn)行試驗管理和測試自動(dòng)化管理 Matlab/Simulink平臺下基于模型的控制算法開(kāi)發(fā) 基于CarMaker、Carsim等商業(yè)軟件或基于Matlab/Simulink自主開(kāi)發(fā)的仿真模型： 整車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真模型 路面、駕駛員及測試場(chǎng)景模型 傳感器模型 智能懸架執行機構模型 智能懸架控制算法模型 動(dòng)態(tài)數據采集、數據記錄、數據回放及曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示功能 故障注入、故障保持、故障定位功能 如需詳細了解系統技術(shù)細節，歡迎致電010-68711970 |
