基于PXI电子液压制动系统EHB驾驶员在回路混合仿真实验平台

车辆总体尺寸建模

轮胎特性建模
3.2、EHB控制器模型
EHB控制器模型首先接受车辆模型传来的纵向加速度和轮速,估计参考车速。同时接受方向盘转角,横摆角速度、侧向加速度,利用估计的参考车速估计质心侧偏角。汽车稳定行驶时,目标制动力矩与制动踏板位移成比例关系。汽车失稳时,EHB系统主要的控制对象是汽车的横摆角速度和质心侧偏角。其中横摆角速度控制模块采用PD控制方法,控制实际横摆角与理想二自由度横摆角之间的偏差,输出为目标制动力矩。质心侧偏角控制采用门限值控制方法,根据超出门限的程度施加制动力矩。根据车辆运动状态协调上述三种模式下的输出量得到目标制动力矩。调用制动力矩—轮缸压力模块,计算出目标轮缸压力,再转入开关电磁阀数字PID控制模块,输出电磁阀的占空比。此外,根据高压蓄能器设定压力及HCU的工作状态输出泵电机的占空比,控制框图如下图所示:

EHB控制器模型
EHB控制器模型在Simulink/Stateflow环境下建模,与上述DYNAware中模型实现无缝集成。模型采用固定步长常微分方程求解器,通过Real-Time Workshop转化为VeriStand支持的dll动态链接库文件。
4、配置VeriStand
在System Explorer Window中导入模型文件,对Primary Control Loop的实时仿真速度进行调整,设置周期为100μsec,则Model Execution Loop的周期为1ms,满足车辆实时仿真的需要。通过分配处理器资源,Veristand能充分发挥双核处理器的并行处理性能,提高实时运行速度。横摆角速度是判断汽车失稳的重要标志,当理想横摆角速度与实际横摆角速度之差超过上下门限值时,通过报警设置以报警音的方式提示驾驶员。


VeriStand的配置
通过菜单界面完成对NI-CAN、NI-DAQ的通道设置,大大减小了程序的开发工作量,提高了开发效率。在Stimulus Profile Editor中设置Logging file,可以对横摆角速度、质心侧偏角、轮缸压力等进行保存。TDMS文件格式读取快速,作为一种测试测量领域的通用数据文件格式,非常适合车辆状态参数的保存。
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