基于硬件在环仿真测试的汽车电控单元验证

基于硬件在环仿真测试的汽车电控单元验证

近年来，汽车产业得到了快速的发展，高质量、更安全和多功能的汽车成为消费者购车时考虑的主要因素，由此使得应用在汽车上的电子系统越来越多。现代汽车的许多机械控制系统正在被电子控制系统所取代，无论是发动机控制还是车门控制都使用了嵌入式的电子控制系统。

硬件在环仿真测试作为控制系统设计、实现和测试的有效手段已经在许多研究领域得到了应用。汽车电子控制系统的开发与测试是硬件在环仿真测试的典型应用，本文基于实时的硬件在环仿真测试对汽车的电控单元进行验证。硬件在环系统由3个部分组成：车辆模型硬件平台、车辆电子控制的电控单元和信号调整单元。车辆模型硬件平台使用的是实时的离线仿真模型，电控单元是真正的硬件控制器，控制器通过接口箱与车辆模型硬件平台相连接。对于硬件平台的车辆模型在Matlab/Simulink环境下建立，模型中的机械部分用来预测和评估机械动态特性，而电子部分用来计算电机转速、回路电流和电负荷等。通过这些机械、电流等特性的仿真结果可对电控单元的功能进行评估。

搭建硬件在环仿真测试系统需要有4个步骤。①搭建离线仿真模型并下载到硬件仿真平台上，Matlab/Simulink因其可视性和方便性而成为建模的工具。模型中不仅包括电控系统的电子模型还包括整车的动力学及运动学模型。②连接电控单元和实时硬件仿真平台，信号调整单元通过输入输出端口建立电控单元和实时硬件仿真平台的连接。③信号曲线的绘制以及在窗口中的显示。④通过测试数据进行功能验证。

硬件在环仿真测试最大的优势在于其能够节省新产品开发的时间和成本，提高设计电控系统的效率，其目的是验证电控单元控制逻辑的正确性和运行能力。

JungkyumYuetal.SAE 2016-01-0030.

编译：张冬冬