電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectronicPowerSteeringSystem,EPS）是汽車電子化發(fā)展的成果之一,在各國汽車制造業(yè)中得到了普遍重視。EPS屬于一種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),比傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有更高的可控性,能較好地解決汽車轉(zhuǎn)向“輕”和“靈”的矛盾,因此有廣泛的應(yīng)用前景[1]。
對其進行性能仿真研究、建模及施加控制是兩大關(guān)鍵問題[2]。基于ADAMS軟件的虛擬樣機技術(shù),可把汽車視為一個由多個相互連接的、彼此能夠相對運動的多體系統(tǒng),其運動學(xué)及動力學(xué)仿真與以往通常用幾個自由度的質(zhì)量—阻尼剛體（振動）數(shù)學(xué)模型相比,計算描述能夠更加真實地反映整車結(jié)構(gòu)和整車性能,也比其他方法更為直接方便[3]。
由于EPS控制運算法則的復(fù)雜性和整車模型的自由度過多這兩個原因,造成僅僅使用一種軟件進行基于整車的EPS系統(tǒng)性能分析是比較困難的。本文以某多功能商務(wù)車為對象,采用ADAMS/Car建立整車系統(tǒng)多體動力學(xué)模型,在Matlab中建立EPS控制系統(tǒng),應(yīng)用MATLAB與ADAMS軟件相聯(lián)合,將電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)與整車模型相結(jié)合,采ADAMS/Controls提供的接口使機械子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)之間形成一個閉合控制回路,進行機電一體化的復(fù)雜實時仿真。利用兩種軟件各自的優(yōu)點,解決了整車模型自由度過多和EPS控制系統(tǒng)運算法則過于復(fù)雜,兩者共處的問題,應(yīng)用于實際,可以大大減少車輛控制系統(tǒng)的開發(fā)周期和成本。
一、整車多體模型
合適的車輛動力學(xué)模型是進行聯(lián)合仿真的前提,建立的多體模型應(yīng)能反映實車結(jié)構(gòu),為此在ADAMS/Car中建立車輛整體動力學(xué)系統(tǒng)模型,需遵循以下原則:
（1）在建立動力學(xué)模型時盡量減少對重要部分的簡化,在不影響系統(tǒng)精確程度的前提下對次要部分進行簡化,盡量減少自由度數(shù),提高求解效率。
（2）除了輪胎、阻尼元件、彈性元件、橡膠元件以外,其余零件認(rèn)為是剛體,在仿真分析過程中不考慮它們的變形;簧載質(zhì)量看作一個具有六個自由度的剛體。
（3）對于剛體之間的連接柔性作適當(dāng)?shù)暮喕?/SPAN>,用線性彈性橡膠襯套（bushing）來模擬實際工況下的動力學(xué)特性;各運動副內(nèi)的摩擦力忽略不計。
（4）由于發(fā)動機模塊及制動系模塊僅用于控制車速,本文采用了ADAMS/Car數(shù)據(jù)庫中內(nèi)置的發(fā)動機及制動系模塊;同時動力傳遞系統(tǒng)進行相應(yīng)簡化,只考慮半軸以后的動力傳遞,即驅(qū)動力矩直接加在驅(qū)動半軸上。
使用ADAMS/Car創(chuàng)建的某商務(wù)車整車多體動力學(xué)模型如圖1所示,由懸架、車身、轉(zhuǎn)向、穩(wěn)定桿、制動、傳動、輪胎、動力總成等8個子系統(tǒng)組成。具體建模過程及各部件的相關(guān)參數(shù)和具體數(shù)值見文獻[3]:
（1）轉(zhuǎn)向系主要包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向傳動軸、橫拉桿、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器等。在ADAMS中按照相應(yīng)的連接關(guān)系,加上相應(yīng)的約束副即可構(gòu)建完成。建立轉(zhuǎn)向系模型時,應(yīng)將轉(zhuǎn)向柱斷開為兩部分,加一旋轉(zhuǎn)副,保證它們之間可繞其軸向相對轉(zhuǎn)動,并在斷開處再加一扭簧（torsion）,輸入扭簧的剛度即可達到扭桿彈簧的效果,以便準(zhǔn)確地測量出仿真過程中轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)矩;在轉(zhuǎn)向齒條上加一力元素,表示助力的大小,助力函數(shù)初始值設(shè)置為0,利用VARVAL函數(shù)實時讀入MATLAB環(huán)境中EPS控制系統(tǒng)的計算值。
（2）車身系統(tǒng):為簡化建模,將車輛乘員同車身集成為一個模型,采用離散的質(zhì)點代替連續(xù)體。車身模型由五部分組成:空載車輛質(zhì)點、駕駛員質(zhì)點、副駕駛員質(zhì)點、乘員質(zhì)點（4人）。通過定義副駕駛員質(zhì)點和乘員質(zhì)點的質(zhì)量可以分別模擬1～6個乘員時的承載工況,通過定義各質(zhì)點質(zhì)心的位置可以模擬不同的質(zhì)量分布。
（3）前橋及前懸架總成:前懸架為麥弗遜獨立懸架,前橋為轉(zhuǎn)向橋,前橋及前懸架總成主要由副車架、控制臂、車輪軸承、減振器、螺旋彈簧、傳動軸、限位塊和等轉(zhuǎn)速萬向節(jié)組成。
（4）后橋及后懸架總成:后橋為扭力梁式支持橋,采用非獨立懸架,后橋及后懸架總成主要由后橋V形橫梁、后滑柱總成、螺旋彈簧、雙向作用筒式減振器、后軸縱臂、輪轂軸座和限位塊組成。
（5）輪胎:研究分析的車輛輪胎型號為215/175R15,輪胎繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量由三線擺實驗測得為0.87kg·m2,輪胎模型采用UA模型,該模型所需參數(shù)較少,主要有:側(cè)偏剛度、外傾剛度、垂直剛度、縱向剛度、滾動阻力系數(shù)和垂向阻尼系數(shù)等,這種輪胎模型比較適合進行理論分析。
二、EPS控制系統(tǒng)設(shè)計
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成包括轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元（ECU）、電動機和減速機構(gòu)等。它是一種直接依靠電動機提供輔助轉(zhuǎn)矩的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸（小齒輪軸）連接在一起。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過一個角度,與此同時,位于轉(zhuǎn)向盤和電動機之間的轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器的電信號與車速傳感器的電信號共同傳給控制單元ECU,ECU根據(jù)助力特性確定出助力電流的大小和電動機的旋轉(zhuǎn)方向,而后由電動機提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩,即助力矩。助力矩的方向同輪胎、轉(zhuǎn)向機構(gòu)的摩擦產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向相反,減輕了駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤上的力矩[4]。
助力特性根據(jù)轉(zhuǎn)向驅(qū)動力矩與助力矩之間應(yīng)具備的理想關(guān)系;電動機輸出轉(zhuǎn)矩與電流間存在的線性關(guān)系,采用直線型助力特性[4],如圖2所示。圖中助力特性曲線可以分成三個區(qū):無助力區(qū)、助力變化區(qū)和助力不變區(qū)。直線型助力特點是在助力變化區(qū),助力與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩成線性關(guān)系。該助力特性曲線可用以下函數(shù)表示:
式中,I為電動機的目標(biāo)電流;Imax為電動機的最大工作電流;Tsw為轉(zhuǎn)向盤輸入力矩;k（v）為助力特性曲線的梯度,隨車速增加而減小;Td0為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開始助力時的轉(zhuǎn)向盤輸入力矩;Tdmax為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供最大助力時的轉(zhuǎn)向盤輸入力矩。
Td0和Tdmax與駕駛員主觀感覺有關(guān),事先可以根據(jù)設(shè)計者和駕駛員對轉(zhuǎn)向輕便性和路感的要求,并通過試驗來確定。本文根據(jù)原車液壓助力特性曲線,及參考有關(guān)文獻資料,在臺架試驗的基礎(chǔ)上初步取Td0=1.0Nm,Tdmax=7.0Nm。
（一）助力控制過程
對助力電動機輸出轉(zhuǎn)矩的控制是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的重點。由于電動機的輸出轉(zhuǎn)矩是由其工作電流決定的,因此助力控制可歸結(jié)為對電動機電流的控制,其控制輸入為車速信號和轉(zhuǎn)向柱扭矩信號（即作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向驅(qū)動力矩）?？紤]到車輛建模過程中的非線性及控制輸入量與輸出量間也存在非線性映射關(guān)系,本文提出了基于理想助力特性曲線的PID控制策略,采用了增量式數(shù)字PID控制器來實現(xiàn)對電動機電流的控制[5,6]。
EPS的助力過程:控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出Tsw和車速傳感器的輸出v,由助力特性確定電動機的目標(biāo)電流Icmd,然后由電流控制器控制電動機的電流I,使電動機輸出目標(biāo)助力（矩）。因此,EPS的控制要解決兩個問題:一是確定電動機的目標(biāo)電流;二是跟蹤目標(biāo)電流。其基本助力控制過程如圖3所示。電動機的目標(biāo)電流是根據(jù)助力特性曲線確定的,在同一轉(zhuǎn)向盤力矩輸入下,電動機的目標(biāo)電流隨車速的增加而降低,電流愈小則助力愈小,這樣能較好地兼顧輕便性與路感的要求。
三、聯(lián)合仿真系統(tǒng)設(shè)計
首先,在ADMAS/Car環(huán)境中定義狀態(tài)變量,以汽車質(zhì)心處的前進車速v、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩Tsw、汽車橫擺角速度ωr及側(cè)向加速度ay作為系統(tǒng)的輸出量,將控制輸入量定為轉(zhuǎn)向齒條上的作用力及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角θh。接著,通過ADMAS/Controls模塊將整車多體動力學(xué)模型以非線性被控對象形式輸出至Matlab環(huán)境中,輸出到Matlab中的整車多體動力學(xué)模型會自動以ADAMS_sub子系統(tǒng)表示。最后,在Matlab/Simulink環(huán)境下,在ADAMS_sub子系統(tǒng)基礎(chǔ)上,建立以目標(biāo)電流為控制參數(shù)的EPS聯(lián)合仿真控制系統(tǒng)[7]（見圖4）。
EPS控制模塊的輸入是Tsw和v,調(diào)整PID控制器的比例環(huán)節(jié)參數(shù)kp、積分環(huán)節(jié)參數(shù)ki和微分環(huán)節(jié)參數(shù)kd。參數(shù)確定后（經(jīng)多次迭代,確定kp=80;ki=0.02;kd=10）,PID控制系統(tǒng)便能確定電動機電流I的大小,進而即可確定電機輸出力矩及齒條上的助力。利用這一閉環(huán)的仿真控制過程,調(diào)整參數(shù)直到得到滿意的控制精度。為了進一步證明所設(shè)計控制器在提高汽車助力特性方面的有效性,文中把有助力轉(zhuǎn)向器的汽車與無助力轉(zhuǎn)向器的汽車在采用相同的計算過程和輸入條件下的仿真結(jié)果進行了對比。
四、系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
設(shè)汽車以80km/h的速度作近似于正弦曲線的行駛。正弦運動的周期為6.5s,最大側(cè)向加速度為0.45g,仿真結(jié)果見圖5。由圖5顯見,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、橫擺角速度、側(cè)向加速度的變化情況均為正弦波的形狀,這與實車試驗中的變化情況相吻合,證明了系統(tǒng)具有良好的跟隨性。裝有EPS的汽車,其轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩小于沒有EPS的汽車,表明EPS系統(tǒng)有較好的助力特性,能保持一定的轉(zhuǎn)向盤力,給駕駛者以合適的路感,滿足了高速行駛的汽車應(yīng)具有較大轉(zhuǎn)向靈敏度的要求,同時也說明電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對提高汽車操縱穩(wěn)定性方面有一定的積極作用。
加上EPS助力后方向盤上所需施加的轉(zhuǎn)向驅(qū)動力矩明顯降低了。這說明采用PID控制的EPS系統(tǒng)能根據(jù)車速和方向盤轉(zhuǎn)矩的不同決定是否助力以及助力的大小,達到了對電動機助力的智能控制,基本解決了高速行駛時對保持路感的要求,提高了汽車的操縱穩(wěn)定性,也證明了本文所建模型的正確性和可控性。
五福特發(fā)動機前端附件傳動系統(tǒng)部門采用LMS 將測試周期縮短一半
福特汽車公司一直以來致力于制造高品質(zhì)、低油耗、安全和技術(shù)先進的汽車，不斷快速提升其產(chǎn)品質(zhì)量，通過不斷努力以成為品質(zhì)第一的汽車制造商。這種品質(zhì)策略貫穿了整個福特集團，包括FEAD組，他們利用LMS 測試系統(tǒng)，加倍提升了在扭轉(zhuǎn)性能以及其他噪聲振動等方面的試驗效率，以確保在美國設(shè)計開發(fā)的所有發(fā)動機前端附件驅(qū)動系統(tǒng)具備高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
“優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量是我們在北美市場業(yè)績得以提升的最重要的因素之一，”Mark Fields，福特公司執(zhí)行副總裁兼美國區(qū)主席對此表示。“長期不變地提升質(zhì)量使得我們的客戶對福特品牌保持信心，同時也為新產(chǎn)品打下了良好的基礎(chǔ)?！?/SPAN>
福特引領(lǐng)新一輪的競爭
在這新一輪的競爭中，Ford公司宣稱他們新上市的任何一款新型轎車或商用車，包括2008 Ford Focus，都將擁有比原有車型更好的品質(zhì)。福特公司的Fusion、Taurus和Escape Hybrid獲得了美國2008年《消費文摘》雜志“最佳購買品”的榮譽。此外，客戶對福特公司國內(nèi)品牌的滿意程度高達77%。
“公司的每個人都團結(jié)協(xié)作，為我們的客戶生產(chǎn)品質(zhì)最佳的汽車，”Bennie Fowler，福特集團全球品質(zhì)副總裁指出：“作為汽車行業(yè)品質(zhì)的領(lǐng)軍者，我們感到非常的驕傲。但是這并不意味著我們已經(jīng)贏得了這場品質(zhì)之戰(zhàn)。我們要穩(wěn)固我們產(chǎn)品品質(zhì)的領(lǐng)先地位，并努力保持下去?！?/SPAN>
對于具有一定規(guī)模的汽車制造商來說，不斷提升產(chǎn)品性能，同時還要在規(guī)定的時間內(nèi)推出新產(chǎn)品，是一個巨大的挑戰(zhàn)。質(zhì)量流程的每個階段都是潛在瓶頸，特別是所謂的“擠壓點”操作需要為整個公司處理工作。福特公司的管理層特別關(guān)注如何讓那些品質(zhì)流程的關(guān)鍵階段達到最大效率。
福特的FEAD試驗室
位于密歇根州Allen Park的測試實驗室，是質(zhì)量保證環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部門之一，該試驗室位于底特律城外，在那里進行所有發(fā)動機前端附件傳動系統(tǒng)的振動聲學(xué)性能測試，這些附件傳動系統(tǒng)包括：皮帶傳動系、皮帶輪，張緊輪、惰輪，利用他們來驅(qū)動類似于交流電機、空調(diào)壓縮機、助力轉(zhuǎn)向和水泵等輔助設(shè)備。
FEAD試驗室負(fù)責(zé)人Joe Skrobowki表示，快速精確的測試能力對于提高福特汽車品質(zhì)和縮短開發(fā)周期來說至關(guān)重要，因為他們負(fù)責(zé)為所有在美國開發(fā)的車型的FEAD試驗，包括承擔(dān)歐洲和亞洲一些試驗?zāi)芰Σ蛔愕貐^(qū)的試驗任務(wù)。試驗貫穿于產(chǎn)品的整個開發(fā)周期：較早的物理樣機驅(qū)動系統(tǒng)的對比試驗，樣車工況下的FEAD驗證試驗，以及在量產(chǎn)、新車型上市前的解決特定問題的試驗。
試驗的類型主要有三種。聲學(xué)測量主要記錄汽車車廂內(nèi)的噪聲水平。結(jié)構(gòu)振動試驗判定各種零部件的共振頻率和響應(yīng)函數(shù)，以及在發(fā)動機加速過程中每個附件在整個帶寬范圍內(nèi)所有頻率上的加速度振動水平。扭振試驗：通過安裝在旋轉(zhuǎn)部件上的編碼器獲得的信號，來測量由于發(fā)動機點火沖擊以及扭矩變化所引起的旋轉(zhuǎn)部件的角位移波動。測量扭振的意義在于：無論前端附件傳動系統(tǒng)是在不同的轉(zhuǎn)速下的空負(fù)荷運轉(zhuǎn)，還是在工況下的各種轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，發(fā)動機點火時的沖擊以及扭矩的變化都將會在軸截面上發(fā)生扭轉(zhuǎn)及彎扭的應(yīng)力耦合。
“我們花費了相當(dāng)多的時間和精力來關(guān)注扭振，因為扭振是與前端附件傳動系統(tǒng)相關(guān)噪聲的主要原因：皮帶尖叫聲、嘰嚓聲，以及伴隨著墮輪軸承和張緊輪卡嗒聲的拍打聲，”Skrobowski說?！斑@些噪聲對于乘客來說是不能接受的，同時也表明了存在破壞性振動，會嚴(yán)重?fù)p壞軸承等零部件，從而縮短部件的使用壽命。”
一旦發(fā)現(xiàn)了類似的問題，FEAD試驗團隊會提出針對驅(qū)動系統(tǒng)的改進意見，來應(yīng)對此類振動現(xiàn)象：加強張緊輪、增加解耦減震器、改變皮帶纏繞方式、加大皮帶輪的邊緣尺寸或更改支架設(shè)計以偏移結(jié)構(gòu)的固有頻率等。試驗團隊必須快速得到測量結(jié)果，并盡快將修改意見反饋給設(shè)計部門，而舊的試驗系統(tǒng)已不堪重負(fù)。
舊試驗系統(tǒng)不堪重負(fù)
面對越來越多的新設(shè)計，由于過去的試驗系統(tǒng)功能性不強，使得試驗室在測試和實驗結(jié)果報告方面的能力受到了極大的限制。主要的問題之一是結(jié)構(gòu)、振動、扭振和聲學(xué)試驗必須在不同的試驗系統(tǒng)上進行測試。由于各種試驗是分別進行的，所以需要多次進行試驗的設(shè)置。此外，由于系統(tǒng)之間的不兼容性，數(shù)據(jù)交換也非常繁瑣。加上由于需要花費大量時間手工地將數(shù)據(jù)生成標(biāo)準(zhǔn)報告模式，因而報告的生成也相當(dāng)復(fù)雜。而當(dāng)進行整車試驗時，舊系統(tǒng)由于體積比較大，系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以需要花費相當(dāng)多的時間和精力將其運送到試驗現(xiàn)場，然后安裝在汽車上。
為了克服這些困難，FEAD試驗采用了32通道數(shù)的LMS SCADAS 310數(shù)據(jù)采集前端，以及LMS 試驗分析軟件，進行振動噪聲試驗工作。福特公司用LMS系統(tǒng)替換以前所用的設(shè)備，作為一個集成性試驗平臺，LMS試驗系統(tǒng)能夠同時完成結(jié)構(gòu)振動、扭振和聲學(xué)試驗。
“我們在統(tǒng)一平臺上進行試驗，更容易交換數(shù)據(jù)，并且在進行多項試驗的同時可以查看數(shù)據(jù)的相關(guān)性、相互影響和耦合性，”Skrobowksi解釋道?！按送?，與以前基于文本命令格式的舊系統(tǒng)相比，基于Windows系統(tǒng)的軟件界面使用起來更快捷，對于常規(guī)試驗任務(wù)的自動化功能提高了試驗設(shè)置和報告生成的速度?！彼€指出LMS系統(tǒng)的便攜性也是他們選擇的重要原因之一。LMS SCADAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，適于在試驗現(xiàn)場使用，技術(shù)人員能夠輕松地將系統(tǒng)裝入手提箱內(nèi)攜帶上飛機，并很容易將它安放在測試樣車的座椅上。由于信號調(diào)理和麥克風(fēng)放大器內(nèi)置于系統(tǒng)中，所以不需要在車內(nèi)安裝其他設(shè)備。因此，其他設(shè)備和傳感器都可以直接與LMS SCADAS連接起來，并可用車載12VDC電池對其供電。
快速、精確的扭振試驗
“與以前的系統(tǒng)相比，采用LMS 進行扭振測試帶來了很大改善，因為以前的系統(tǒng)需要單獨的單元將變頻脈沖轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字轉(zhuǎn)速信號。這種方法對于噪聲比較敏感，并在高轉(zhuǎn)速的情況下其分辨率會受到限制。因此，我們需要花費很多的時間去解釋獲得的數(shù)據(jù)，并需要進行重復(fù)性試驗。此外，因為所有的數(shù)據(jù)必須進行手工組合和操作，結(jié)果的輸出和曲線繪制也非常耗時?！?/SPAN>
LMS SCADAS系統(tǒng)內(nèi)置的QTV(4通道扭振模塊)，其配置的數(shù)字信號調(diào)理功能能夠自動分析編碼器信號，可以將轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高精度的扭振角速度和角位移時間歷程，并具有極高的測量分析帶寬。信號計算中使用的參數(shù)估計和插值算法比其他傳統(tǒng)扭振測量系統(tǒng)更加精確。LMS扭振測量的獨特之處在于其精確性完全獨立于轉(zhuǎn)速和采樣頻率，即便是轉(zhuǎn)速頻率高達50kHz.“更高的精確度意味著能在更短的時間內(nèi)采集所需的扭振信號，并且試驗結(jié)果更加精確，”Skrobowski說。
他還表示說，在試驗準(zhǔn)備階段，使用LMS系統(tǒng)能節(jié)省了相當(dāng)多的時間和精力。LMS 的項目管理功能為每個特定類型的試驗提供了直觀的提示信息，告訴技術(shù)人員使用什么樣的傳感器以及需要做哪些標(biāo)定。此外，技術(shù)人員還可以使用樹形結(jié)構(gòu)的文件管理功能，輕松地從其他項目中拖拽數(shù)據(jù)。從頭開始做這些工作往往會浪費很多時間并且增加了出錯的機率。LMS 自動化功能可以消除這些問題，技術(shù)人員能夠在第一時間保證工作的正確無誤，無須花精力去排查和糾正那些不必要的錯誤。
當(dāng)試驗結(jié)束后，LMS 自動的報告生成功能可以幫助FEAD試驗室的技術(shù)人員快速準(zhǔn)備好完整的試驗報告?！耙郧?，我們要出示一厚疊記錄日志和計算結(jié)果，來解釋什么設(shè)備連接在一起，試驗是如何運行的，以及每個通道的試驗結(jié)果。進行這些工作相當(dāng)費力，并且工程師說明這些數(shù)據(jù)也非常耗時?，F(xiàn)在，我們不再需要花費數(shù)小時或者幾天的時間了，因為LMS 能夠幾分鐘內(nèi)準(zhǔn)備好報告，使用預(yù)定義的模板可以輕松地生成標(biāo)準(zhǔn)的試驗報告。例如，LMS軟件中的目標(biāo)鏈接和嵌入式構(gòu)建能夠幫助工程師在圖表中組合各種不同的數(shù)據(jù)，對比分析實際車型和物理樣機。所有的試驗都將被真實地記錄下來，作為歷史存檔，以便在以后的項目進行調(diào)用，這樣能夠很好地了解整個系統(tǒng)的性能，”
LMS顯示數(shù)據(jù)的圖表不再是傳統(tǒng)的靜態(tài)圖形，而是交互式的動態(tài)數(shù)據(jù)顯示，這樣工程師和技術(shù)人員能夠按照需要縮放、組合、移動、以及根據(jù)不同顯示方式的需要進行其他操作，或者在自己的試驗報告和其他文檔中重新調(diào)用。LMS試驗系統(tǒng)采集的動態(tài)數(shù)據(jù)還能夠按照一定的格式輸入至福特公司自己的AP-FEAD分析動力總成的FEAD多體動力學(xué)系統(tǒng)中，用于設(shè)計工程師在早期的系統(tǒng)開發(fā)中，進行仿真設(shè)計。
“最重要的一點是，LMS系統(tǒng)在扭振和振動噪聲試驗方面的高效性，從試驗的開始到結(jié)束，我們試驗室的整個標(biāo)準(zhǔn)測試周期縮短了一半?！?/SPAN>Skrobowski解釋說?！斑@方面能力的提升，使得我們能夠在更少的時間內(nèi)完成更多的試驗任務(wù)，為了應(yīng)對更大的工作量，這對于我們來說非常必要，而對于Ford公司來說，為了持續(xù)快速的提高品質(zhì)，同樣非常必要！” 、結(jié)論
本文對具有EPS裝置的汽車,應(yīng)用Matlab與ADAMS兩個軟件,進行了聯(lián)合控制仿真研究。采用ADAMS/Car進行汽車多體系統(tǒng)動力學(xué)建模,可以建立比較精確的車輛多體模型,盡量減少模型的簡化,使得車輛各部分的運動學(xué)和動力學(xué)響應(yīng)同實際情況差別不大。通過定義輸入輸出接口,在Matlab下建立EPS控制系統(tǒng)模型,將電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)與整車多體模型相結(jié)合,應(yīng)用Matlab與ADAMS軟件的各自優(yōu)點,實現(xiàn)了機電聯(lián)合控制仿真?？梢苑奖愕貑为毿薷臋C械系統(tǒng)參數(shù)和控制系統(tǒng)控制策略,比較不同控制策略對系統(tǒng)性能影響的優(yōu)劣,更加符合機電一體化的設(shè)計要求,是一種有效的設(shè)計和分析方法。結(jié)果表明本文所提出的動力學(xué)模型、控制策略和聯(lián)合仿真算法是正確、有效的,為今后進一步從事這方面的研究提供了一定參考?；谠撃Ｐ瓦€可進行其他控制系統(tǒng)的研究,并為ABS/ASR/ACC/EPS等多個控制系統(tǒng)的集成奠定了基礎(chǔ)。
（轉(zhuǎn)載）
