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测试台架

开发和测试机电系统

复杂机械和机电系统的开发和优化需要实际测试,以处理不同组件交互产生的总体复杂性和缺乏精确仿真模型的难题。测试台架允许对复杂系统进行全天候的实时评估。

机械测试台架能够对实际整合到测试装置中的真实系统的零部件施加机械负载扭矩或力。如果这仅仅是真实的电动机,简单的旋转负载便已足够。机械的制动助力器、变速箱、齿条和齿轮系统等组成零部件导致配置更加复杂,局部需要多个负载驱动装置或线性驱动装置。

 

应用领域

  • 不可分割的驱动系统测试,例如,带有集成电力电子装置的控制单元(如转向控制器)测试
  • 带有集成传感器的机电组件测试,例如带有集成加速传感器的 ESP 控制器
  • 人机界面 (HMI) 测试
  • 适用于以下组件的测试台:
    • 转向系统
    • 制动系统
    • 发动机
    • 电动机
    • 传动系统

 

关键要点

  • 出色的实时行为(延迟、抖动、同步,甚至多处理器系统亦能如此)
  • 支持所有应用领域的通信接口,即汽车接口、航空航天接口以及工业接口(EtherCAT、PROFIBUS、CANopen 等)
  • 适用于高性能测试台架的专用接口,例如适用于 LTi ServoOne 系统的 TWINsync 和适用于第三方组件的门驱动器和位置传感器接口
  • 开放、灵活的实施和工具环境
  • 开放式汽车被控对象模型,实现闭环交互
  • 自动执行版本测试和全天候开发过程中的测试
  • 交钥匙测试台概念适用于各种机电电动转向和制动应用
  • 使用集成气候箱通过工程进行客户特定扩展,如环境仿真

dSPACE 的硬件提供通过 Simulink® 控制整个测试台所需的可扩展性、实时性能、I/O 接口和强大的工具链。dSPACE 提供与 CAN、CAN FD、LIN、FlexRay 和 K-/L-Line 等所有汽车总线连接的接口。此外,还提供自动化接口(如 EtherCAT 和 PROFIBUS)以及专用接口和协议(例如用于电动机控制的 LTi TWINsync)。

dSPACE 推出的 TWINsync 解决方案用于控制电力驱动装置,与 dSPACE HIL 仿真器完美同步,从而能够使用 LTI Motion 的 TWINsync 协议。通过此协议,可以在两个或多个 LTi ServoOne 电动机控制器与 dSPACE 硬件之间进行同步通信。


该解决方案的主要功能包括:


  • 与测试台架完全同步,即使复杂的 HIL 仿真亦能如此
  • 高性能、低延迟连接,覆盖范围最远可达 100 米
  • 可以分散使用,无需自己拥有处理单元

典型组件包括:


  • SCALEXIO®:强大、灵活的 dSPACE 硬件在环仿真器
  • SCALEXIO TWINsync 硬件:用作 TWINsync 组件接口的外罩(带有一块 DS2656 FPGA 基板和一个 DS5451 自定义 I/O 模块)。通过 IOCNET 连接,可以使用与 SCALEXIO 仿真器最远相距 100 米的 TWINsync 硬件。
  • LTi ServoOne:LTI Motion 推出的紧凑型、高性能电动机控制器,适用于各种 2-450 安培的线性和旋转负载电机系统

dSPACE ASM 车辆动力学库提供量身定制的开放式仿真模型,用于使用测试台测试车辆动力学 ECU(如 ESP)、转向及主动减振 ECU。模型中的所有 Simulink 模块均可见,因此可以轻松地添加组件或将组件替换为定制模型,以适应不同项目的属性。ASM 采用标准化接口,因此可以轻松扩展车辆动力学模型以满足特定需求,甚至可以创建虚拟汽车。

在测试台架方面,dSPACE 提供从早期计划到交钥匙系统交付、再到现场支持的全面支持。


截至目前,我们已经完成了一系列测试台架项目。例如:


带有集成传感器和执行器的 ECU 的测试系统,其中 3D 运动平台移动 ECU,从而产生真实车辆中相同的力。

电动转向 (EPS) 系统(包括转向柱和辅助电动机)或用于测试叠加转向系统的旋转式转向测试台架。

空载式转向测试台能使开发人员在闭环模式下驾驶转向系统,以便对整个车辆进行集成测试。

带有完整真实液压系统(如制动管路和踏板)的制动测试台架,例如用于测试制动过程中的能量回收情况。

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