[ni技术]一种基于pxi平台 的主动悬架台架试验 测控系统

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1、[NI技术]一种基于PXI平台的主动悬架台架试验测控系统"本文所述基于PXI平台的主动悬架台架试验测控系统，该系统硬件易于配置，以PXI机箱为基础，配合不同PXI板卡即可实现多种功能，成本不高，功能全面，可扩展性、可升级性强，具有测试精度高，可靠性强等优点。"-张旭东,TheChallenge:随着人们对车辆行驶平顺性，操纵稳定性的要求不断提高，希望当车辆载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发生变化时，车辆能自动调节悬架系统的刚度，因此对车辆主动悬架的需求日益增加。同时，业界对主动悬架系统的研究也更加深入

2、广泛。对主动悬架系统来说，产生主动力的作用器种类多种多样，主动控制算法也不尽相同，因此，一个灵活方便，对各种机械结构及控制算法具有良好兼容性的主动悬架台架试验测控系统十分必要。TheSolution:根据实际需要，本文建立了一个主动悬架台架试验上位机监测控制系统。利用该系统，可对各种主动悬架系统的综合性能进行全面测试，并可通过该上位机系统对主动悬架施加用户编写的各种控制算法，以验证控制效果，找出最佳控制方案，为主动悬架系统的开发和改进设计提供了设计及验证手段。主动悬架测控系统台架试验硬件部分连接关系Au

3、thor(s):张旭东-管继富-顾亮-1.系统平台概述本主动悬架系统测控平台硬件部分是基PXI系统搭建的。PXI（PCIeXtensionsforInstrumentation，面向仪器系统的PCI扩展）技术于1997年完成开发，并在1998年正式推出，它是为了满足日益增加的对复杂仪器系统的需求而推出的一种开放式工业标准。PXI是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性，并增加了专门的同步总线和主要软件特

4、性。这使它成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。这些系统可用于诸如制造测试、军事和航空、机器测控、汽车生产及工业测试等各种领域中。2.测控系统平台硬件构架及特点硬件上主要由六部分组成：上位机、信号预处理模块、传感器、液压试验台、主动悬架系统，PXI机箱及信号采集输出板卡。上位机用于测控仿真过程，分析和保存仿真结果，同时用于运行算法模型，输出控制信号对执行器进行相关控制；信号预处理模块用于为传感器提供恒流源，消除电压偏置，增加控制信号驱动能力；传感器包括压力传感器，位移传感器，加速度传感器，温度传

5、感器，用以获取控制算法所需数据；液压试验台为主动悬架提供激励源，模拟实际道路工况；主动悬架系统相当于控制算法的执行机构，包括减振器、油气悬架、液压泵及控制液压管路通断的各个比例阀和开关阀等部件；上述各环节有机结合一个完整闭环系统，测控平台结构框架下图所示：图1测控平台结构框架上位机、控制器两者通过网线连接，上位机对仿真过程的测控通过共享变量来实现。该监测系统可对试验涉及的各个设备进行集中配置，对所有设备的开停和调节，都可以在上位机上完成，使得试验人员操作轻松便捷，减轻了试验的劳动强度，提高了试验的效率。

6、试验人员通过计算机显示屏，可以实时了解车辆悬架系统各个数据采集点上的温度、压力、加速度和动行程等数据，并进行有关测量分析，依此判断悬架系统性能及减振效果，并随时可以进行人工干预。上位机是整个测控系统的核心，具有良好的人机交互界面，同时它也是测控软件的载体。NI的PXI机箱、控制器配合基于LabVIEW等开发的应用软件就构成了虚拟仪器测控平台，实现了全数字化采集测试分析功能，具有软硬件资源丰富、扩展性强、测试过程自动化、测试精度高、重复性好、操作方便、性价比高等优点。在油气悬架及减振器缸内安装有温度传感器

7、及压力传感器，在非簧载质量轴头及簧载质量上安装有加速度传感器，在非簧载质量与簧载质量间安装有拉线式位移传感器。传感器采集的信号通过信号调理模块消除偏置，传至PXI板卡的模拟信号接口，经模数转换后，传至上位机。1/7主动悬架测控系统台架试验硬件部分连接关系如下图所示：图2主动悬架测控系连接关系该主动悬架台架试验测控系统输出的控制信号分为3路PWM信号及1路开关信号两种。PWM信号用以：1）驱动电机，带动液压泵，为整个主动悬架系统提供动力源；2）调节比例减压溢流阀开度，以实现对液压管路内压力值的控制；3）调

8、节阻尼阀开度，实现对阻尼比的调节，达到调节阻尼力的目的。1路开关信号用以调节二位二通阀的通断，实现对主动悬架的开停功能。由PXI板卡输出的控制信号，首先经过信号预处理模块增加信号的驱动能力，再连接至被控部件。图3主动悬架测控系统台架试验硬件部分连接关系3.测控系统平台软件设计及应用方法该上位机监测程序可以实现对台架试验数据的采集、记录、分析、运算等各项功能，并可将记录数据、分析结果及图表生成试验报告。试验系统的调试、测控均以达到自动化，具有