[發(fā)明專利]懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210057269.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103308327A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭孔輝;郭耀華;楊業(yè)海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春孔輝汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M17/04
• 分類號(hào): G01M17/04
• 代理公司: 吉林省長(zhǎng)春市新時(shí)代專利商標(biāo)代理有限公司 22204
• 代理人: 石岱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛懸架部件性能測(cè)試系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，它通過(guò)將懸架部件實(shí)物與車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行閉環(huán)連接來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)。

背景技術(shù)

在車輛研發(fā)過(guò)程中，動(dòng)力學(xué)分析是一種有效的手段。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、影響因素較少的部件，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模往往可以到達(dá)滿意的精度。然而，對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素較多、具有強(qiáng)非線性的部件，建模可能遇到很大困難；如果單純追求方法，提高模型精度，一方面使得關(guān)心部件的動(dòng)力學(xué)模型非常復(fù)雜，因此模型求解極其緩慢，從而無(wú)法滿足整車動(dòng)力學(xué)仿真的需要；另一方面，對(duì)于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及影響因素，動(dòng)力學(xué)建模時(shí)往往無(wú)法找到合適的表達(dá)方法，從而對(duì)這些因素進(jìn)行簡(jiǎn)化，有些簡(jiǎn)化將帶來(lái)較大的誤差。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的懸架部件，工程上往往在試驗(yàn)臺(tái)架上按照某些規(guī)范測(cè)得該部件的外特性，然后，使用該部件的外特性進(jìn)行仿真分析。這在一定程度上滿足了動(dòng)力學(xué)仿真分析的需要。然而，該方法也有一定的局限性，一方面，懸架部件的測(cè)試工況往往和其真實(shí)的運(yùn)動(dòng)工況存在差異，因此，臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)試的部件外特性往往和其在真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的性能有較大的差異；另一方面，一些特殊的懸架部件，如空氣彈簧、油氣懸架、液壓限位減振器、位移相關(guān)減振器、阻尼可調(diào)減振器等，這些懸架部件的性能影響因素繁多，很多還配置了控制單元，因此，這些部件的性能很難通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)測(cè)試它們的外特性。懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)將待研究懸架部件實(shí)物與車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型結(jié)合起來(lái)，將用來(lái)解決上述難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了懸架結(jié)構(gòu)中難以進(jìn)行建模的部件（如輪胎、空氣彈簧、普通減振器、阻尼可調(diào)減振器，油氣彈簧等以及上述部件的組合單元）與車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型的閉環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)，該試驗(yàn)系統(tǒng)在一定程度上解決了一些難以進(jìn)行精確建模的懸架部件進(jìn)行整車動(dòng)力學(xué)仿真的問(wèn)題，因此，該試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)于研究懸架部件的性能及其與整車的匹配具有重要意義。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)包括車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型、懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)和懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)架,所述的懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型和懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)架的通信連接及控制；其中，在第一個(gè)仿真步長(zhǎng)，車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型將懸架部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入到懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)中，懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)通過(guò)其內(nèi)部各個(gè)控制模塊（信號(hào)采集與處理系統(tǒng)、車輛模型與懸架部件通信接口、伺服控制系統(tǒng)以及懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)校正系統(tǒng)）的協(xié)同作用解算得到應(yīng)輸出給懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)架的伺服控制指令，該伺服控制指令輸送給懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)，懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量懸架部件在加載時(shí)產(chǎn)生的力信號(hào)，懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)將力信號(hào)輸出給懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集及處理，最后反饋給車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型，由此，車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型結(jié)算懸架部件下一個(gè)仿真步長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而依次完成每一個(gè)仿真步長(zhǎng)的計(jì)算。

所述的車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型由待研究懸架部件接口、不包括待研究懸架部件的車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型、待研究懸架部件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸出接口以及待研究懸架部件力反饋輸入接口構(gòu)成；所述的待研究懸架部件接口用于接收待研究懸架部件力反饋輸入接口輸入到車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型的力信號(hào)，并將該力信號(hào)輸入到不包括待研究懸架部件的車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)計(jì)算；待研究懸架部件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸出接口用于將待研究懸架部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入到懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)。

所述的懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)控制系統(tǒng)由人機(jī)操作顯示界面、懸架部件閉環(huán)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、信號(hào)采集與處理系統(tǒng)、車輛模型與懸架部件通信接口、伺服控制系統(tǒng)以及懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)校正系統(tǒng)構(gòu)成；

①、所述的人機(jī)操作顯示界面用于試驗(yàn)人員對(duì)懸架部件在環(huán)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示及回放等。

②、所述的懸架部件閉環(huán)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)用于試驗(yàn)人員對(duì)懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、結(jié)果評(píng)價(jià)并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)懸架部件的性能給出改進(jìn)建議。

③、所述的信號(hào)采集與處理系統(tǒng)對(duì)待研究懸架部件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸出接口輸入的待研究部件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)、懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)3輸入的位移傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和處理。

④、所述的車輛模型與懸架部件通信接口用于實(shí)現(xiàn)車輛實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)模型和懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)架的實(shí)時(shí)通信。

⑤、所述的伺服控制系統(tǒng)用于對(duì)懸架部件實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行電液伺服控制。

⑥、所述的懸架部件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)校正系統(tǒng)用于對(duì)伺服控制系統(tǒng)產(chǎn)生的伺服控制指令進(jìn)行整定和校正。