利用LabVIEW開發(fā)轉向反作用力仿真系統(tǒng)虛擬儀器

利用LabVIEW開發(fā)轉向反作用力仿真系統(tǒng)虛擬儀器

北京瀚文網星科技有限責任公司

對駕駛過程中轉向反作用力的仿真一直是動態(tài)變化的，因為它取決于車速、轉向角度以及道路狀況。另外，對于產生反作用力的部件，此仿真系統(tǒng)還必須具備快速響應時間。

在車速、轉向角度、轉向角加速度數據的基礎上我們得到了轉向力矩數據圖，并根據此圖計算出zui終的反作用力。然后，我們把這些值傳給一個液壓系統(tǒng)來仿真實現(xiàn)zui終的反作用力。我們設計系統(tǒng)邏輯，從不同傳感器獲得數據、計算數據、匹配地圖數據，產生輸出，并可靠、快速地執(zhí)行一系列實時任務。

系統(tǒng)概述

我們選擇LabVIEW和CompactRIO來創(chuàng)建我們的系統(tǒng)。我們選擇了可擴展的8槽NI cRIO-9116機箱。它有一個Xilinx Virtex-5現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），以幫助實現(xiàn)控制邏輯，并保證快速響應時間。我們還選擇了 NI的一款配備了實時操作系統(tǒng)（VxWorks）的cRIO-9024實時控制器。

cRIO-9024控制器具有4 GB的存儲空間，512 MB ??DRAM和800 MHz的CPU，這將有助于快速采集、記錄和處理大量數據。此外，借助兩個以太網端口和一個RS232接口，系統(tǒng)很容易便可與外部設備相連。USB端口可以很容易地用于擴展外部存儲器介質。

我們使用兩個4通道NI 9215模擬輸入模塊處理8路模擬傳感器信號。使用一個2端口NI 9853控制器區(qū)域網絡（CAN）模塊來與正在開發(fā)的電子穩(wěn)定程序（ESP）電子控制單元（ECU）進行CAN通信。

我們使用NI9474模塊產生8路數字輸出作為脈沖寬度調制（PWM）信號，仿真車輛速度。然后將此PWM信號發(fā)送到EPS ECU來虛擬一個車輛。這個信號會使用通道間相互隔離的NI9269模塊來進行模擬信號輸出，從而消除了信號之間的干擾，以確保用于液壓系統(tǒng)的模擬輸出足夠精確。

除了精確控制數字和模擬輸出，CompactRIO的配置還可以仿真車輛中的動態(tài)變化的傳感器信號和CAN信號（一種車輛通信信號）。我們利用FPGA和實時操作系統(tǒng)創(chuàng)建了一個快速并且高度可靠的車輛仿真系統(tǒng)。

我們?yōu)槭裁催x擇NI產品

考慮到該系統(tǒng)對于處理時間的精確性要求嚴格，我們需要通過FPGA實現(xiàn)高速數據采集、處理，并保證精確的數字和模擬控制信號輸出。我們還需要實時、動態(tài)控制，以真實地仿真車輛行駛工況，快速計算出整車轉向反作用力矩的數據，并構建出一個不受PC限制的嵌入式系統(tǒng)。LabVIEW減少了我們的軟件開發(fā)時間，并提供了一個強大的函數庫幫助我們開發(fā)算法。

      北京瀚文網星科技有限公司，是一家以LabVIEW（虛擬儀器）為主要技術手段的開發(fā)公司，為您提供全套的系統(tǒng)集成服務，包括結構設計、軟件開發(fā)、軟件與硬件的產品升級與改造。其服務領域包括：汽車、通信、航空、半導體、電子設計生產、過程控制和生物醫(yī)學等各領域。涵蓋了從研發(fā)、測試、生產到服務的產品開發(fā)所有階段。

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labview技巧/虛擬儀器與LabVIEW

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