快速、灵活的仿真驾驶模拟試驗台

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基于 PC 的节制技能助推車辆電動化改装

快速、機動的仿真驾驶摹拟实驗台

對付单件小批量出產企業和具有大量类似車型的制造企業来讲，快速、機動和高性價比的综合检测实驗台技能起着极為首要的感化。德國肯普滕利用技能大學就為 ABT e-Line 有限公司開辟施行了如许一個实驗台，它可以或许用于检测各类車型的機能，好比已完成電動转型的公共(VW)厢式車。倍福基于 PC 的节制技能的焦点特性之一是利用尺度工業组件。

肯普滕利用技能大學(HS Kempten)研發的实驗台重要用于車辆功效测試。该实驗台是在肯普滕利用技能大學專門钻研汽車和主動化范畴利用及開辟课题的节制工程和車辆體系实行室中開辟而成。实行室在 2016 年建立早期，重要测試单個零部件的靠得住性，厥後其勾當范畴逐步扩展至繁杂的完备體系实驗台，乃至還包含讲授勾當。

实驗台不但可以测試新車辆和新功效，并且還可以或许查抄各個功效之間若何互相影响。另外一個长處是，車辆可以在其原本的适于行驶的状况下举行测試，而不消像大大都傳统实驗台那样必需举行改装。

来自肯普滕大學 Allgäu 钻研中間的钻研助理 Florian Zerbes 在先容测試范畴和進程時说道：“對付電動汽車，实驗台重要测試通太高压電池包供電的暖通空调體系是不是會對打開和封闭焚烧開關和驾驶等車辆最首要的功效發生影响，测試内容包含划定测試周期，频频启動、遏制車辆和讓車辆提速。車辆状况會因测試成果產生變革，即暖通空调體系打開或封闭，電池的充電程度也是以扭转。經由過程肯普滕大學的实驗台，该测試進程可以彻底自力地運行几個小時乃至几天。這個進程包含持续收集实治療鼻塞，驗台和車辆中的数据，以便對這些数据举行阐發并转化為终极的测試成果。”

实驗台布局

與車轮毗连的機電输出轴供给車轮转動阻力，摹拟車辆在門路上行驶。車辆内的呆板人滚動焚烧钥匙，举行换挡操作，和操控車内的各個按钮，比方車内天气节制體系的按钮。踏板上的直线機電按下油門和刹車踏板，而转向機電则驱動标的目的盘转向。車外的第二個呆板人将各类充電线插入充電插座和從充電插座拔出。

丈量模块用于收集車内线束的電流和電压，以便举行後续阐發。安装有 TwinCAT 的倍福 C6030 超紧凑型工業 PC 作為节制平台，卖力实現與各组件和車辆(經由過程 CAN 总线)之間的通訊。中心节制单位用于和谐节制各個组件，可使用分歧的步伐举行各类分歧的测試。9 個可以或许集成任何 CAN 和 CANopen 装备的 EL6751 EtherCAT 单通道通訊接口端子模块确保将 CAN 装备無缝集成到 EtherCAT 节制體系中。

在实驗時代，車辆會在真正的路面驾驶前提下举行摹拟。驾驶实驗台會按照仿真转矩滚動車轮，乃至可以摹拟車轮转向活動。這类仿真实驗真实度极高，可使用响應的履行機構仿真驾驶員的動作。大部門動作由工業呆板人履行，以完成尽量多的分歧動作。实驗台還可以摹拟实际情况，和車辆若何與四周情况举行通訊(比方經由過程 GPS 體系)。肯普滕利用技能大學除乐成開辟实驗台以外，還為體系打造了一個数字孪平生台。這不但有益于实現实驗台的预試車，并且還可以或许实現周全的體系可視化和监测。

工業技能助力低落本錢、晋升機動性

肯普滕利用技能大學在開辟新的实驗台時，重要斟酌若何讓體系尽量地具备本錢效益。只有利用逆變器、機電和节制器等尺度工業组件才能实現這一需求。另外一個斟酌身分是确保體系可以或许快速安装和拆卸，并且根基上不受車辆影响。是以，实驗台必需可以或许便利地按照详细的利用需求举行调解。肯普滕利用技能大學的機器工程傳授 Andreas Stiegelmeyr 博士在描写體系请求及详细施行环境時说道：“咱们開辟了一款可以或许利用尺度車辆接口测試大部門車辆功效的实驗台，不管是甚麼車型，都可以或许經由過程快速毗连、以最小的投入测試車辆的各個功效。咱们為此打造了一個很好的替换方案，合用于車型浩繁的汽車制造商，特别是小批量汽車制造商。”

Florian Zerbes 弥补说道：“因為倍福节制產物配备不少分歧的工業组件接口，是以咱们從當选用了几款產物，组成中心节制體系。更首要的是，經由過程添加 EtherCAT 端子模块可以轻松扩字幕機,大节制體系，再加之 EtherCAT 拓扑布局很是機動，是以可以按照全部空間环境举行优化布署。同時倍福可以供给大量软硬件產物，這也象征着可以用最小的投入完成大量丈量和节制使命。最首要的是，倍福基于 PC 的节制技能相對付汽車范畴利用的不少體系，具备较着的本錢上风。”

用于肯定测試序列的东西链

测試序列利用專門開辟的东西链在布局化文本(ST)中编写，并經由過程 MATLAB®/Simulink® 天生。如许可以将 TwinCAT 和 Simulink® 有用地连系利用。Florian Zerbes 说道：“經由過程 Simulink® 可以主動天生包括硬件毗连信息的功效块。在编译各自模子時，可以經由過程 TwinCAT Automation Interface 主動設置响應的硬件毗连，并在模子和硬件之間建立一個链路层。”新的东西链供给如下功效：

– 绝不费劲地建立健康管理,所需的 Simulink® 模子

– 轻松利用分歧的数据库

– 主動毗连硬件，并直接在 Simulink® 模子中設置装备摆設

– 為用户供给简便了然的界面

东西链今朝的重点是 CAN 总线，這象征着，比方，可以經由過程 DBC 文件快速建立 CAN 信息块。然後，像如许的功效块可以直接毗连模子的其它部門，而且可以在 Simulink® 中設置装备摆設硬件接口。用户可以經由過程 GUI 設置装备摆設各個信息，并在 Simulink® 中直接設置装备摆設硬件的其它接口。一旦 Simulink® 模子建立终了，便可以經由過程东西链轻松毗连 TwinCAT。用户必要做的只是决议哪一個 Simulink® 模子與哪一個 TwinCAT 項目相连。

所有一切全数均可以主動完成，同時，還可以调解 TwinCAT 項目利用的硬件或 PLC 項目标施行音波拉皮，等。

ABT 公司對实驗台的评價

“肯普滕利用技能大學開辟設計的实驗台讓咱们可以或许快速相應不竭變革的客户需求，在很短的時候内就完玉成新的車辆测試综合方案的施行事情，全主動测試所有車辆。是以，实驗台為咱们全部開辟流程中的技能立异供给了支撑。”

更多信息：

www.beckhoff.com.cn/measurement

圖片译文

肯普滕利用技能大學的实驗台正在测試一辆由 ABT 公司完成電動转型的公共厢式車

内部配有呆板人和用于車辆操控的直线機電

倍福节制體系(中心)：在此利用中，一台 C6030 超紧凑型工業 PC、7 個 EL6751 EtherCAT 端子模块和 1 個 EL6614 端子模块组成实驗台的中心节制平台，并直接與所有组件举行通訊

肯普滕利用技能大學 Allgäu 钻研中間的助理钻研員 Florian Zerbes 正在举行車辆测試

肯普滕利用技能大學实驗台上的倍福节制體系接口概览

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