一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统

本发明涉及汽车转向控制算法，具体为一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统。

背景技术：

1、汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的，但是在汽车制造和生产前，需要进行汽车的转向控制算法在环的半实物仿真测试，从而保证后期汽车的正常转向控制调节；

2、但是目前的仿真系统需要建立复杂的汽车转向模型，不能将非线性因素纳入考量，未能够达到较高的测试精准度，导致测试效果差，推广范围差的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，可以有效解决上述背景技术中提出目前的仿真系统需要建立复杂的汽车转向模型，不能将非线性因素纳入考量，未能够达到较高的测试精准度，导致测试效果差，推广范围差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，包括实时机系统、转向架试验机，和上位机系统；

3、所述实时机系统用于运行测试组合模型，以及产生电机以及转向架的控制信息；

4、所述测试组合模型包括汽车运动学模型、驾驶员模型、待测路面模型和行驶工况模型；

5、所述实时机系统还用于生成针对电机和转向机构的控制指令；

6、所述转向架试验机用于按照实时机系统的控制指令调节电机转速与转向机构的转向角度，并采集车辆的运动信息和转向力矩，并向实时机系统反馈；

7、所述上位机系统用于修改汽车动力学模型，并根据测试用例设计测试工况。

8、根据上述技术方案，所述转向架试验机的响应速度≤15ms；

9、所述实时机系统对于电机和转向架的信息进行记录，并同时进行顺序排比，且对于测试的组合模型进行自主搭配，且对于整体的实时数据进行测试排分。

10、根据上述技术方案，所述上位机系统用于记录及回放测试过程中的试验数据；

11、所述上位机系统对于记录及回放测试过程中的试验数据进行上传，上传到云端控制器，且上位机系统将试验数据进行控制分类，对于试验数据进行时间、控制调节、参数进行数据的分类。

12、根据上述技术方案，所述转向架试验机设有1台，且转向架试验机接收来自实时机系统的控制指令，转向架试验机中安装有电机样件与转向机构样品，且电机样品按照前左、前右、后左、后右的顺序依次安装在转向架试验机的指定位置上；

13、所述电机样品的数据通过实时机系统进行记录，且针对于每个电机进行单独记录，实时机系统将单个电机与多个电机的数据进行分类，且对于数据可进行自主搭配，得出最适合的电机样品。

14、根据上述技术方案，车身姿态信息包括且不限于车身加速度、车速、车身高度、侧向加速度、横摆角速度、踏板开度和方向盘转角；

15、所述车身姿态信息的数据通过传感器进行数据传输记录，其中转向架试验机将采集到的车身姿态信息进行系统数据制图，得出数据的变化曲线，接着通过传感器将所有的数据进行同步传输，形成曲线图，进行对比和区分；

16、所述车身姿态信息根据电机以及转向架的控制信息进行匹配，从而将传感器得来的数据信息进行测试组合，将组合再次进行仿真测试，得出最恰当的组合模型。

17、根据上述技术方案，预设策略包括但不限于主动前轮转向、融合主动前轮转向与差动助力转向以及控制车身姿态的抗侧翻控制；

18、所述预设策略与车身姿态信息数据实时更新，且车身姿态信息会滞后预设策略，让预设策略进行判断后进行车身姿态信息的数据更新，通过车身姿态配合预设策略进行相互的配合控制，在车身姿态信息达到危险范围后进行自动调节，同时璟危险范围的危险参数进行分类，根据危低风险、中风险、高风险和危险，从而在车身姿态信息数据达到分类范围后进行提醒。

19、根据上述技术方案，所述测试工况包括且不限于减速带、破损路面、坑包路面、搓板路面、随机高程路面、双移线路面及不对称路面；

20、所述测试工况对于路面的信息根据电机的不同进行曲线调节，其中调节根据pid自动控制，且同时针对路面的不同，测试工况保持有效距离和有效速度，达到所需的有效距离和有效速度后才保存数据，未达到有效距离和有效速度，数据仅做参考，但是也会进行保存。

21、根据上述技术方案，所述实时机系统与上位机采用5g技术通信，其传输延迟应小于≤5ms；

22、所述实时机系统与上位机的数据均保存在云端，且对于电机与测试的数据和视频均进行同步分类保存。

23、根据上述技术方案，所述转向架试验机应配有防撞装置，且转向架试验机可以正向耐久、圆弧加载试验、触底试验，同时可以将实验的数据进行实时上传，将实验曲线进行绘制，将驱动扭矩作为必要性特征。

24、根据上述技术方案，所述实时机系统将汽车转向的弯曲疲劳数据进行测试，且转向通过电力助推系统进行调节。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，无需建立复杂的汽车转向模型，且能够将汽车转向实际运行过程的非线性因素纳入考量，能够达到较高的测试精准度，测试效果较好；

26、且对于数据进行云端保存，实时进行数据曲线绘制，同时将危险范围进行分类，便于不同车型、不同电机与不同情况下的正常转向操作，将其数据可以更加的准确化与具体化，多次的测试，可以保证转向中产品自身的安全性，且本申请中同时车身姿态信息根据电机以及转向架的控制信息进行匹配，从而将传感器得来的数据信息进行测试组合，将组合再次进行仿真测试，得出最恰当的组合模型，便于整体的后期调控与改进，适合更好的推广使用。

技术特征：

1.一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于：包括实时机系统、转向架试验机，和上位机系统；

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述转向架试验机的响应速度≤15ms；

3.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述上位机系统用于记录及回放测试过程中的试验数据；

4.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述转向架试验机设有1台，且转向架试验机接收来自实时机系统的控制指令，转向架试验机中安装有电机样件与转向机构样品，且电机样品按照前左、前右、后左、后右的顺序依次安装在转向架试验机的指定位置上；

5.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，车身姿态信息包括且不限于车身加速度、车速、车身高度、侧向加速度、横摆角速度、踏板开度和方向盘转角；

6.根据权利要求5所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，预设策略包括但不限于主动前轮转向、融合主动前轮转向与差动助力转向以及控制车身姿态的抗侧翻控制；

7.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述测试工况包括且不限于减速带、破损路面、坑包路面、搓板路面、随机高程路面、双移线路面及不对称路面；

8.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述实时机系统与上位机采用5g技术通信，其传输延迟应小于≤5ms；

9.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述转向架试验机应配有防撞装置，且转向架试验机可以正向耐久、圆弧加载试验、触底试验，同时可以将实验的数据进行实时上传，将实验曲线进行绘制，将驱动扭矩作为必要性特征。

10.根据权利要求1所述的一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，其特征在于，所述实时机系统将汽车转向的弯曲疲劳数据进行测试，且转向通过电力助推系统进行调节。

技术总结本发明公开了一种汽车转向控制算法在环的半实物仿真系统，涉及汽车转向控制算法技术领域，包括实时机系统、转向架试验机，和上位机系统，所述实时机系统用于运行测试组合模型，以及产生电机以及转向架的控制信息，所述测试组合模型包括汽车运动学模型、驾驶员模型、待测路面模型和行驶工况模型，所述实时机系统还用于生成针对电机和转向机构的控制指令，所述转向架试验机用于按照实时机系统的控制指令调节电机转速与转向机构的转向角度，并采集车辆的运动信息和转向力矩，并向实时机系统反馈，本发明无需建立复杂的汽车转向模型，且能够将汽车转向实际运行过程的非线性因素纳入考量，能够达到较高的测试精准度，测试效果较好。技术研发人员：袁添佳,文宇强,陈磊,黄鑫,胡昕昊,张天圆,徐锐祥,包光旋,侯硕楠,黄家才受保护的技术使用者：南京工程学院技术研发日：技术公布日：2024/6/18