一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統技術方案

本發明專利技術涉及一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，屬于車輛電子控制技術領域。該仿真試驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，目標機控制器分別與目標控制生成單元和目標車輛模型單元通信連接，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和Matlab/Simulink模塊，Matlab/Simulink模塊用于建立整車控制策略，自動代碼生成編譯模塊用于將控制策略生成為目標機控制器的控制代碼。本發明專利技術利用目標機控制器自動代碼生成工具包，將Matlab/simulink建立的控制算法通過自動生成代碼一鍵式載入目標機運行，并可通過在線調參界面對控制算法進行在線驗證和調整，或對車輛參數進行調整，具有投入小、構建方便、成本低廉、高效、易于維護、實時性好的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，屬于車輛電子控制

技術介紹
隨著現代車輛開發流程“V-cycle”模式的引進，如何在尚未開發實車控制器的前提下實現控制策略的在線優化驗證一駕駛員在環的快速控制原型，已經成為車輛開發過程中必不可少的組成部分。經過對現有技術的文獻檢索發現，ZL102354121 A公開了一種用于快速原型開發的開發方法及其開發平臺，其平臺主要是基于Dspace設計的，優點是Dspace具有高速解算能力，可以方便地運行復雜模型，缺點是硬件設備需要專門購買，成本過高；文獻一種基于xPC Target的快速控制原型平臺使用雙PC機構建了半實物仿真平臺也可以實現快速原型功能，但是目標機是PC機，如需加入駕駛員在環環節，將不得不添置是昂貴的采集卡，導致成本高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，以解決目前駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統由于采用的基于Dspace的開發平臺或者是目標機是PC機而需要額外的采集設備所導致的成本過高問題。本專利技術為解決上述技術問題而提供一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，該仿真試驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，駕駛員操作平臺的輸出端與目標機控制器相連，目標機控制器分別與目標控制生成單元和目標車輛模型單元通信連接，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和Matlab/Simulink模塊，Matlab/Simulink模塊用于建立整車控制策略，自動代碼生成編譯模塊用于將控制策略生成為目標機控制器的控制代碼。所述的駕駛員操作平臺包括電子油門踏板和電子制動踏板，電子油門踏板和電子制動踏板的輸出端都與目標機控制器相連。所述的目標控制生成單元還包括在線調參模塊，該在線調參模塊與目標機控制器通信連接，用于檢測目標機控制器數據以及對生成的控制代碼中的控制參數進行修改以達到優化的目的。所述的目標機控制器設置有A/D轉換模塊和通信接口，目標機控制器通過其A/D轉換模塊與駕駛員操作平臺相連，目標機控制器通過其通信接口與目標控制生成單元和目標車輛模型單元通信連接。所述的目標車輛模型單元包括Matlab數據采集模塊、整車模型和路譜圖模塊整車模型與Matlab數據采集模塊相連，數據采集模塊與目標機控制器通信連接。所述的目標機控制器采用的是飛思卡爾mc9sl2dg256控制器。所述的整車模型采用的是由AVL Cruise軟件建立的混合動力汽車整車模型。本專利技術的有益效果是:本專利技術通過采用微控制器作為目標機控制器，通過編寫目標機控制器自動代碼生成編譯工具包實現代碼一鍵式下載，免去了代碼編寫的繁瑣工作量，并能快速驗證控制模型的正確性，通過借助Matlab數據采集模塊和AVL Cruise/interface實時通信接口模塊，進行數據的通信，省去了實時操作系統的引入，降低了設備成本，只使用兩臺PC機和微控制器，與價格昂貴的Dspace設備相比降低了開發成本。附圖說明圖1是本專利技術的駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統的結構示意圖2是本專利技術實施例中駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步的說明。如圖1所示，本專利技術的駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，駕駛員操作平臺包括電子油門踏板和電子制動踏板，目標機控制器上設置有信號采集模塊和通信接口，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和在線調參模塊，目標車輛模型單元包括Matlab數據采集模塊、車輛數學模型以及由車輛數學模型得到的路譜圖，車輛數學模型和Matlab數據采集模塊通信連接，電子油門踏板和電子制動踏板的輸出端通過與目標機控制器的信號采集模塊相連，自動代碼生成編譯模塊與目標機控制器連接，用于將編譯好控制代碼下載到目標機控制器上以實現控制算法在目標機控制器內部實時運行，在線調參模塊與目標機控制器通信連接，用于實現對控制代碼的在線觀測和調整，目標車輛模型單元中的Matlab數據采集模塊通過目標機控制器上的通信接口與目標機控制器通信連接。其實驗原理如下:駕駛員通過實時觀測路譜圖操作駕駛員操作平臺操作裝置電子油門踏板和電子制動踏板把意圖轉變為電信號輸入目標機控制器，目標控制生成單元中建立整車控制策略，并將建立的整車控制策略通過一鍵式編譯下載到目標機控制器中，實現整車控制策略在目標機控制器內部實時運行從而實現對整車運行狀態進行實時控制，同時通過在線調參模塊對控制代碼進行在線觀測和調整。完成一輪實驗，當有數據不令人滿意時，修改相關參數，重復進行以上操作，直至取得滿意結果。當控制得到優化后，可以按照上述步驟重復修改即可實現車輛各部件的優化。實施例如圖2所示，本實施例中的駕駛員在環的混合動力汽車性能優化仿真實驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，駕駛員操作平臺包括電子油門踏板和電子制動踏板，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和在線調參模塊，目標車輛模型單元包括Matlab數據采集模塊、車輛數學模型以及由車輛數學模型得到的路譜圖，目標機控制器采用飛思卡爾mc9sl2dg256控制器，目標控制生成單元中的自動代碼生成編譯模塊采用Matlab/simulink、飛思卡爾mc9sl2dg256自動化代碼生成工具包和CodeWarrior IDE軟件,在線調參模塊采用Freemaster軟件，目標車輛模型單元中的車輛數學模型采用AVL Cruise混合動力汽車整車模型，Matlab數據采集模塊為Matlab串口模塊，AVL Cruise混合動力汽車整車模型通過其內部的interface接口與Simulink串口模塊相連，Simulink串口模塊通過串口通信雙絞線纜與飛思卡爾mc9sl2dg256控制器的通信接口相連，實現目標機控制器與車輛模型的雙向實時通信，目標車輛模型單元中的路譜圖包括目標車輛的設定路譜圖和目標車輛實際操作運行路譜圖，目標控制生成單元中的飛思卡爾mc9sl2dg256自動化代碼生成工具包分別與Matlab/simulink 和 CodeWarrior IDE 軟件相連接，CodeWarrior IDE 軟件通過 BDM 與 mc9sl2dg256控制器相連接，在線調參模塊Freemaster軟件通過BDM軟件與mc9sl2dg256控制器相連，電子油門踏板和電子制動踏板與mc9sl2dg256控制器的A/D轉換模塊相連。其實驗原理如下:目標車輛模型單元通過AVL Cruise軟件建立混合動力汽車整車模型，并將該整車模型通過inuerface接口連接到Matlab軟件的串口模塊上，并通過該串口模塊連接到mc9sl2dg256控制器上，實現控制器與車輛模型的雙向實時通信，通過目標控制生成單元中的Matlab/simulink建立整車控制策略,該控制策略通過mc9sl2dg256自動化代碼生成工具包和CodeWarrior IDE軟件的編譯后通過BDM下載到mc9sl2dg256控制器中，實現控制策略在實際控制器內部的實時運行，駕駛員通過駕駛員操作平臺的電子油門踏板和電子制動踏板本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，其特征在于：該仿真試驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，駕駛員操作平臺的輸出端與目標機控制器相連，目標機控制器分別與目標控制生成單元和目標車輛模型單元通信連接，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和Matlab/Simulink模塊，Matlab/Simulink模塊用于建立整車控制策略，自動代碼生成編譯模塊用于將控制策略生成為目標機控制器的控制代碼。

【技術特征摘要】
1.一種駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，其特征在于:該仿真試驗系統包括駕駛員操作平臺、目標機控制器、目標控制生成單元和目標車輛模型單元，駕駛員操作平臺的輸出端與目標機控制器相連，目標機控制器分別與目標控制生成單元和目標車輛模型單元通信連接，目標控制生成單元包括自動代碼生成編譯模塊和Matlab/Simulink模塊，Matlab/Simulink模塊用于建立整車控制策略，自動代碼生成編譯模塊用于將控制策略生成為目標機控制器的控制代碼。2.根據權利要求1所述的駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，其特征在于:所述的駕駛員操作平臺包括電子油門踏板和電子制動踏板，電子油門踏板和電子制動踏板的輸出端都與目標機控制器相連。3.根據權利要求1所述的駕駛員在環車輛性能優化仿真試驗系統，其特征在于:所述的目標控制生成單元還包括在線調參模塊，該在線調參模塊與目標機控制器通信連接，用于檢測目標機控制器數據以及對...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高建平，劉振楠，位躍輝，
申請(專利權)人：河南科技大學，
類型：發明
國別省市：