[發明專利]無人車全線控底盤測試系統

在審

• 申請號: 202110365961.2
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113029597A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 倪俊;歐興超;熊周兵
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M17/06;G01M13/00;G01M13/025;G01D21/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云

本發明公開了一種無人車全線控底盤測試系統，其特征在于，包括：底盤測試執行系統、測控系統和人機交互系統；所述底盤測試執行系統包含4組執行子系統，每組執行子系統包括測功機臺架和測功機控制器；測功機臺架包括支架、測功機、轉向電機和扭矩儀；測功機控制器控制所述轉向電機輸出所述負載扭矩，經由支架推動測功機隨底盤轉向一起轉動，用來模擬橫向道路負載，將測控系統與實際的底盤轉向角度進行對比，從而實現轉向系統測試；人機交互系統連接測控系統用于實現外部與本底盤測試系統的交互。本發明能夠實現對無人車全線控底盤多工況、多執行機構、多運動行為的測試，滿足各車輪獨立驅動及各車輪獨立轉向等復雜構型的無人車底盤測試需求。

技術領域

本發明屬于車輛底盤測試技術領域，具體涉及一種無人車全線控底盤測試系統。

背景技術

無人車可替代人類執行打擊、作戰、巡邏、偵察、物流、運輸、擺渡、配送、清掃等民用或軍用任務，在民用或軍用領域具有非常廣闊的應用前景，是未來智能交通與智慧城市建設的重要組成部分，更是我國新一代陸軍裝備發展的重要依托。因此，無人車理論與技術的發展對我國國民經濟發展與國防安全建設具有戰略意義。

與傳統車輛相比，無人車的總體構型、布局形式、控制系統、執行機構等都完全不同。由于特殊的使用功能，無人車完全省略人類操作機構，其底盤必須采用全線控架構，即轉向系統、驅動系統及制動系統完全由電子控制系統控制，實現完全的線控轉向、線控驅動及線控制動。這樣全新的總體布局形式對無人車總體設計、動力學與控制等理論與技術提出了巨大的挑戰。因此，目前缺乏針對無人車全線控底盤的測試系統，成為了制約其性能提升與發展的重要瓶頸。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種無人車全線控底盤測試系統，實現對無人車全線控底盤多工況、多執行機構、多運動行為的測試，可以滿足各車輪獨立驅動及各車輪獨立轉向等復雜構型的無人車底盤測試需求。

為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的。

一種無人車全線控底盤測試系統，包括：底盤測試執行系統、測控系統和人機交互系統；

所述底盤測試執行系統包含4組執行子系統，每組執行子系統包括測功機臺架和測功機控制器；測功機臺架包括支架、測功機、轉向電機和扭矩儀；支架可在平面上移動，測功機固定在支架上，轉向電機固定在測功機上，轉向電機通過力傳遞部件連接支架，驅動支架平動；每個測功機與底盤的一個車輪輪轂進行軸耦合連接，扭矩儀設置在連接軸上，用于采集被測底盤輪邊電機上的扭矩，并將該扭矩發送給測控系統；

測控系統接收底盤驅動或制動扭矩，利用測功機臺架控制算法和車輛動力學模型解算出模擬道路負載的驅動負載扭矩，發送給測功機控制器，測功機控制器控制測功機的輸出軸轉動，用來模擬縱向道路負載；測功機與底盤輪轂是軸耦合連接，測功機轉速可等效于輪轂轉速；縱向道路負載模擬和轉速等效實現底盤的驅動系統測試；

測控系統還接收底盤轉向角度，利用測功機臺架控制算法和車輛動力學模型解算出模擬道路負載的負載扭矩，發送給測功機控制器；測功機控制器控制所述轉向電機輸出所述負載扭矩，經由支架推動測功機隨底盤轉向一起轉動，用來模擬橫向道路負載，將測控系統與實際的底盤轉向角度進行對比，從而實現轉向系統測試；

人機交互系統連接測控系統用于實現外部與本底盤測試系統的交互。

優選地，所述測功機安裝轉速傳感器或編碼器采集測功機轉子位置，從而確定測功機轉速，并將該轉速直接傳遞給測功機控制器；測功機控制器結合目標轉速，實現測功機的轉速閉環控制。

優選地，該無人車全線控底盤測試系統進一步包括冷卻系統，用于實現所述底盤測試執行系統或底盤系統的降溫冷卻。

優選地，所述冷卻系統包括為測功機和測功機控制器散熱的集成式散熱系統，包含風扇和散熱通道；還包括為底盤散熱的、主要由外置風扇構成的獨立散熱系統。