基于PXI 平臺的新一代底盤實驗平臺研發(fā) 2011-04-05 17:33:10作者:吉林大學汽車工程學院 伍家麟 孫海洋來源:電子產(chǎn)品世界
  應用領(lǐng)域: 控制與仿真

  挑戰(zhàn):根據(jù)新一代底盤發(fā)展趨勢搭建了四輪獨立驅(qū)動及轉(zhuǎn)向的新一代底盤實驗平臺,并對其控制算法及運動特性進行研究。

  應用方案:使用National Instruments 公司的LabVIEW軟件及PXI控制新一代電動車地盤運動狀態(tài)及控制策略。

  使用產(chǎn)品:

  LabVIEW8.6 軟件開發(fā)平臺;

  PXI-1031 4 槽3U PXI機箱;

  PXI-8106 雙核2.16GHz 嵌入式實時控制器;

  PXI-6229 M 系列數(shù)據(jù)采集卡;

  PXI-8461 高速CAN 接口卡;

  CompactRIO-9853 高速CAN 接口模塊

  介紹

  由于電機性能的提高、線控技術(shù)的發(fā)展,使輪邊獨立驅(qū)動與轉(zhuǎn)向車輛成為可能。有學者稱未來的車輛可能是一個電腦與四個輪子的組合。此種車輛的一個重要特點即為它的特性是由機械平臺和電子系統(tǒng)及控制算法特性共同決定的。本項目是對新一代車輛底盤的發(fā)展趨勢進行初步的探索驗證,采用基于NI公司的PXI平臺驅(qū)動集成在輪邊的驅(qū)動及轉(zhuǎn)向電機,使用LabVIEW軟件對其進行控制使得汽車可以完成前輪轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向、四輪同向轉(zhuǎn)向、四輪異向轉(zhuǎn)向、繞任意點原地轉(zhuǎn)向、斜行等多種運動模式,并且可以通過變換不同的控制算法,實現(xiàn)不同的車輛特性, 而且也可以實車驗證車輛的控制算法。

  新一代底盤實驗平臺

  由于電控技術(shù)的迅速發(fā)展,我們可以預知新一代底盤將會含有 大量的電器電子設(shè)備,相關(guān)研究表明在未來的二十年里,車輛的電子電器設(shè)備成本將會占到整車的 50%。因此研究新一代底盤的性能將會主要集中于控制策略及算法的研究。這也是我們搭建新一代底盤實驗平臺的原因。新一代底盤演示平臺采用了八個電機四輪獨立驅(qū)動,獨立轉(zhuǎn)向,同時為了減少轉(zhuǎn)向電機的無用功降低能耗并提高轉(zhuǎn)向靈敏性采用了零偏置的主銷,既主銷的各個參數(shù)均為零。而且,整車采用了線控轉(zhuǎn)向技術(shù),同時可以根據(jù)轉(zhuǎn)向電機的反饋由力矩電機生成力感。整車均由鋰電池組供電,因此電池技術(shù)也是本項目研究課題之一。


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  PXI硬件控制平臺

  由于實驗平臺主要是電器電子為主體,所以需要選擇高性能、高精度的中控機,才能達到實時處理電器電子的反饋信息并根據(jù)此及駕駛員意愿調(diào)整車輛的運動狀態(tài),并且可以方便快捷更改控制策略,驗證不同的控制算法。所以我們選擇了NI公司的PXI-8106 這款高效處理器處理作為中央處理器,PXI-6229 M 作為