基于实时系统的ESP硬件在环试验台的开发

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1、分类号:U27;U4610710-2010122014硕士学位论文基于实时系统的ESP硬件在环试验台的开发高慕园导师姓名职称刘晶郁教授申请学位级别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期2013年5月13日论文答辩日期2013年6月14日学位授予单位长安大学DevelopmentofESPHardware-in-the-LoopSimulationTestBenchBasedonreal-timePlatformADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GaoMuyuanS

2、upervisor:ProfessorLiuJingyuChang’anUniversity,Xi’an,China摘要汽车电子稳定程序（ESP）是一种新型主动安全性控制系统，它能够根据驾驶员的意图、路面状况以及汽车的运动状态，主动的对发动机和制动系统施加干预，控制车辆的运动，特别是在极限工况下，防止危险状况的发生，从而显著地提高汽车的操纵稳定性和行驶安全性。ESP产品的开发是一个复杂、长期的过程，而随着计算机技术的高速发展和车辆动力学模型的不断完善，硬件在环技术已逐渐成为开发汽车ESP产品的重要手段。应用ESP硬件在环仿真试验台可以

3、保障人员的安全，缩短ESP的研发周期，降低开发成本，是快速开发ESP的有效途径。论文在研究国内外汽车ESP硬件在环仿真试验平台的经验和成果的基础上，以国内某款A级轿车作为目标车型，设计出ESP硬件在环仿真试验台的总体搭建方案。针对目标车型特点和ESP试验台的总体硬件结构要求，进行了所需硬件的选型、匹配等工作，完成硬件系统建设，利用LABCAR实时平台完成对硬件系统的验证。在软件方面，首先基于veDYNA软件建立了15自由度整车模型，其次通过对车辆稳定性状态的分析，确定了保持汽车稳定状态的控制变量和控制方法。以横摆角速度和质心侧偏角为控

4、制目标，应用PID和逻辑门限值控制方法，基于MATLAB/Simulink建立了ESP控制器模型。将车辆模型与控制器模型进行连接，完成试验台软件部分建设。论文分别针对高低路面附着系数状况设计了ESP系统评价试验，对所搭建的试验台进行验证。通过对有无ESP控制条件下车辆各主要状态参数的试验结果进行对比分析，验证了ESP硬件在环试验台的实际工作效果的实用性和可靠性，同时确认了ESP控制器模型的有效性。关键字：ESP，硬件在环，仿真试验台，汽车主动安全IAbstractVehicleElectronicStabilityProgram(ES

5、P)isanewactivesecuritycontrolsystem,whichisdevelopedbasedonvehicleAnti-lockBrakeSystem(ABS)andTractionControlSystem(TCS).Ithasthefunctionofgeneratinginterventionstovehicleengineandbrakesystemactivelybyobservingthedriver’sintention,theroadinformationandtheestateofvehicle

6、,tohelpcontrollingthevehicle.Especiallyinthelimitedconditions,ESPwillpreventvehiclefromdangeroussituation.Thiscanenhancethevehiclehandlingstabilityanddrivingsafetymoreeffectivelyanddistinctly.TheprocessofdevelopmentofESPproductiscomplexandlong-termwork.Hardware-In-the-L

7、oop(HIL)techniquehasbeenanimportantmethodofdevelopESPproductgradually.UsingtheESPHILtestbenchwillreducetimesofroadtestandensurethemanipulatortobesafe.ItalsosavesthemoneyandshortenstheperiodofR&D.IthasnodoubtitisaneffectivemethodtodevelopESPquickly.Thisdissertation,based

8、onstudytheexperiencesandachievementofvehicleESPHILtestbench,athomeandabroad,chooseonesectionofthedemosticA-Cla