基于驾驶模拟器汽车电子稳定程序的硬件在环仿真系统

摘要

本文建立了一套基于开发型汽车驾驶模拟器的电子稳定程序硬件在环仿真系统。 汽车电子稳定程序作为一种新型的汽车主动安全控制系统，极大提高了汽车的操纵稳定性和行驶安全性。而国内对汽车电子稳定程序的研究刚刚起步，开展这项研究有着广阔的应用前景。本文在分析硬件在环仿真技术在汽车电控系统开发过程中的作用与应用和现有的软硬件资源后，提出构建基于驾驶模拟器电子稳定程序的硬件在环仿真系统为电子稳定程序控制单元的开发提供验证和测试平台。 论文首先结合汽车电控系统硬件在环仿真系统的特点，将本硬件在环仿真系统分为汽车驾驶模拟器、电子稳定程序输入信号模拟器、制动系统、监控模块四大部分，而电子稳定程序输入信号模拟器又包含四个模块：信号适调模块、控制器、执行器模块和传感器模块，从而搭建了系统级的硬件在环仿真系统。 其次通过驾驶模拟器道路试验分析了电子稳定程序控制单元输入信号横摆角速度、侧向加速度、车轮转速和方向盘转角的时域和频域特性，完成了驾驶模拟器输入输出接口的软硬件配置，使得驾驶模拟器动力学模型能够实时输入输出汽车状态信息。 然后设计一个电子稳定程序输入信号模拟器。该模拟器通过相关的物理规律结合执行器模块的电机和传感器模块的传感器对横摆角速度、侧向加速度和车轮转速信号进行真车模拟，使得输入到电子稳定程序控制单元的信号就象装在车辆上的真实传感器测得的信号一样。 论文初步搭建了一套制动系统作为电子稳定程序系统的执行系统，为电子稳定程序控制单元的测试提供真实的硬件执行器。 系统结合驾驶模拟器的主控平台Simmon32和利用PC机与下位机进行串行通信实现的监测及通信模块对整个系统进行监控。 该系统可以用于商业和自行研制的汽车电子稳定程序控制单元的测试和匹配，用于陀螺仪传感器、侧向加速度传感器、车轮转速传感器特性的研究。