構建基于PXI電子液壓制動系統EHB駕駛員在回路混合仿真實驗平臺

　　上面的循環通過Workspace VI啟動VeriStand，獲取通道數據包括Simulation Time、Animation Data、Display Data。下方的循環利用ActiveX控件將動畫和顯示數據傳送給DYNAanimation。　　

 

　　DYNAanimation將實時仿真結果在虛擬現實的環境中直接現實出來。其中，Animation Data數組中每十二個元素代表一個運動物體(如車身、輪胎)相對于大地坐標系的位置參數。Display Data用于界面的數據顯示，比如車速表、轉速表等。　　

 

　　液壓控制單元在改裝博世ESP的基礎上得到，四個輪缸各由兩個高速開關閥控制，一個控制從高壓蓄能器增壓，一個控制向低壓蓄能器減壓，需8路PWM信號。2路PWM輸出負責對泵電機的控制。VeriStand中默認的PXI-7851R的通道資源擁有8路PWM輸出，而這里需要10路PWM輸出。通過自定義FPGA VI，修改VeriStand配置文件夾中7851R的fpgaconfig文件，新增2路數字輸入輸出接口為PWM輸出，滿足應用的需要。可見基于VeriStand的自定義FPGA I/O功能使混合仿真平臺具有靈活方便的擴展性能。

　　5、仿真平臺的功能演示

　　5.1、駕駛員在環麋鹿測試

　　在DYNAanimation環境下建立三維圖像文件，包括道路、標識線、車身模型、輪胎、路障等，進行駕駛員在環的“麋鹿”測試。在車速為80km/h時對比打開穩定性控制與關閉穩定性控制車輛的操縱響應。在實時仿真結束，保存錄像并進行對比。在打開穩定性控制時，駕駛員可以平穩地實現車輛的變線，車輛的運動軌跡符合駕駛員的預期，如左下圖所示。當關閉穩定性控制時，車輛失控跑出跑道。基于VeriStand構建的駕駛員在環測試平臺可以實現逼真的產品演示。　　

 

　　5.2、利用激勵進行正弦延遲測試

　　正弦延遲測試是美國國家高速安全局(NHTSA)規定的126號法規，用于檢測車輛的側向穩定性能。不同于麋鹿測試，現實實驗中需要通過轉向機器人完成。VeriStand的配置實時激勵功能很好地幫助我們完成該項測試。試驗在干燥、平直附著系數為0.9的道路上進行，方向盤轉角進行后半周期帶有延遲的正弦輸入，頻率為0.7HZ，第二次波峰出現后有400ms的延遲。方向盤轉角及實驗流程如下圖，其中A為80km/h下車輛側向加速度達到0.3g時方向盤的轉角。　　

 

　　通過實時激勵功能里的正弦函數、延時函數編制激勵文件，通過記錄功能保存橫擺角速度的變化曲線。VeriStand大大降低了編程的復雜性，減少測試系統的開發時間。

　　6、總結

　　利用VeriStand我們在短時間內搭建起一個功能豐富的混合仿真平臺，使我們有更多的精力投入到控制策略的研究上來;VeriStand Engine將實時測試系統的任務和功能在內部進行實施與優化，幫助實時測試系統以更快的速度運行，大大降低了應用程序開發和維護成本;基于FPGA的自定義I/O設置提高了系統硬件的可擴展性，通過FPGA虛擬傳感器可擴展為基于單片機控制器的硬件在環測試平臺;總之，NI公司一系列軟件和硬件產品幫助我們靈活、高效、直觀地實現EHB混合仿真測試平臺，為產品的研制奠定了堅實的基礎。