测试耦合混合动力系统的方法和系统技术方案

一种用于在沿路径(242)的仿真运动中测试耦合混合动力系统的测试系统和方法，包括：物理测试台(206)，被配置为测试物理组件(208)。处理器(30)配置有模型化测试数据(218)、所述耦合混合动力系统的第一虚拟模型部分和第二虚拟模型部分，第一虚拟模型部分(204)、第二虚拟模型部分(202)和物理组件(80)包括所述耦合混合动力系统。处理器(30)被配置为控制测试台(206)，使得被测组件(208)响应第二虚拟模型部分(202)，第二虚拟模型部分(202)继而接收第一输入(272)、第二输入(216)、第三输入(214)和第四输入(272)，其中，第一输入包括所述模型化测试数据(218)，第二输入是所述耦合混合动力系统的第一虚拟模型部分(204)的运动，第三输入是具有测试下物理组件(208)的测试台(206)的控制模式响应，第四输入包括所述耦合混合动力系统的引导控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求于2013年9月9日提交的美国临时专利申请No.61/875,615的优先权。
技术介绍
以下讨论仅被提供当作一般背景信息，不意在用于帮助确定请求保护的主题的范围。本专利技术与美国专利8,135,556和美国专利申请公布US2013/030444A1相关，它们全部一并在此作为参考。通常，前述申请提供用于控制耦合混合动力系统的仿真的布置。该布置包括物理测试台，该物理测试台被配置为驱动系统的物理结构组件并由于将驱动信号输入施加于测试台而产生测试台响应。处理器配置有物理组件的互补系统的虚拟模型(本文中还称为“虚拟模型”)(即，物理组件和互补系统的虚拟模型包括完整的混合动力系统)。处理器接收测试台响应的第一部分作为输入，并且通过将接收的测试台响应的第一部分和虚拟驱动用作输入来产生互补系统的模型响应。处理器还被配置为将测试台响应的不同的第二部分与来自互补系统的虚拟模型的相应响应进行比较以形成差，所述差被用于形成系统动态响应模型，所述系统动态响应模型将被用于产生测试台驱动信号。在实施例中，处理器还被配置为产生测试驱动信号，接收测试台响应，产生来自互补系统的虚拟模型的响应，并将测试台响应与来自互补系统的虚拟模型的响应进行比较，以产生混合仿真过程误差。然后，以迭代方式使用系统动态响应模型的逆来减小该误差，直到来自互补系统的虚拟模型的响应与测试台响应之间的差在定义的阈值以下。>在美国专利申请公布US2013/0304441A1的图11和图12所示的一个实施例中，本文中利用相同的参考标号将其示出为图1和图2，但是示意图的形式不同，其中，将随机测试台驱动78’施加于测试台72’，测试台72’安装有车辆80’。测试台72’将负荷和/或位移施加于车辆80’的每个主轴。随机测试台驱动78’可以是提供给台控制器74’的通用驱动(诸如随机幅度、宽带频率驱动)，台控制器74’转而控制测试台72’的致动器。从每个主轴的适当传感器获得例如六自由度(6DOF)的多个响应82’，并将多个响应82’施加于互补系统的虚拟模型70’，在该实施例中，互补系统的虚拟模型70’包括针对每个主轴的虚拟轮胎和车轮组件(无实体轮胎和车轮，本文中还称为“DWT”)。例如而非限制性地，多个响应82’可以在每个主轴处包括垂直力、纵向位移、横向位移、外倾角和转向角。将来自测试台72’的其他响应84’与来自互补系统的虚拟模型70’的响应88’进行比较。再次，例如而非限制性地，响应88’可以包括垂直位移、纵向力、横向力、外倾力矩和转向力矩。应当注意的是，力信号和位移信号仅是示例性的，可以从测试台72’提供其他响应信号。将来自测试台72’的响应82’作为输入提供给轮胎和车轮组件的虚拟模型70’以形成随机驱动86’。虚拟车辆模型70’不包括被测的组件，在这种情况下，车辆80’去掉车轮和轮胎。虚拟模型70’利用随机响应信号88’响应随机驱动输入信号86’。在处理的第三步骤中，将轮胎和车轮的虚拟模型70’的随机响应88’与相关联的测试台随机响应84’进行比较。执行比较90’以形成随机响应差92’(在本文中包括力、力矩和位移)。随机响应差92’与随机台驱动78’之间的关系建立系统动态响应模型76’。组合系统动态响应模型76’的确定可以通过离线处理来完成，从而不需要高电力和高速的计算能力。当车辆80’在物理系统中时，系统动态响应模型76’的离线测量用于测量轮胎和车轮的虚拟模型70’的响应88’与台输入的台响应84’的差的灵敏度。此外，由于不需要获取数据，因此可以在不知晓组件在虚拟模型内如何进行响应的情况下测试任何组件，或者可以在物理环境中测试任何组件。当组件80’在物理系统中时，系统动态响应模型76’的离线测量用于测量互补系统的虚拟模型的响应88’与台输入的台响应84’的差的灵敏度。一旦台驱动78’与系统响应差92’之间的关系已被建模，则执行离线迭代过程，如图2所示。这可以被视为测试驱动开发步骤。在图2的为离线迭代的迭代过程中，使用DWT的虚拟模型70’。在虚拟测试道路79’上驱动虚拟DWT，以产生响应88’。除了虚拟测试道路输入79’和/或传动系和转向83’(驱动器输入)之外，还将互补系统的虚拟模型70的附加输入示出为参考标号86’。模型70’的附加模型输入86’基于来自测试台72’的测试台响应82’以及DWT引导85’的输入。在测试期间将附加模型输入86’同时施加于车辆模型70。对于初始迭代(N＝0)，互补系统的虚拟模型70的输入86’通常将处于零。将虚拟模型70’的响应88’与来自测试台72’的测试台响应84’进行比较。该测试台响应84’与响应88’具有相同的力和/或位移，所以可以通过比较器90’进行比较，其中，在92’处指示响应差。通过比较器106’将响应差92’与期望差104’进行比较。通常，对于迭代控制处理，期望差104’将被设置在零，但是可以采用其他期望差。响应差92’与期望差104’之间的比较产生仿真误差107’，其中，仿真误差107’被之前在图1所示的步骤中确定的系统动态响应模型76’的逆(FRF-1)77’所使用。在112’，将驱动校正109’与之前测试台驱动信号110’相加，以产生下一测试台驱动信号78’。将下一测试台驱动信号78’施加于测试台72’，并且测量第一响应82’和第二响应84’。将被施加于DWT模型70’的响应82’经由处理器和虚拟DWT模型70’产生响应88’，响应88’与测试台响应84’进行比较以产生另一仿真误差107’。迭代地重复施加校正驱动78’并产生仿真误差107’的处理，直到产生的仿真误差107’减小到期望容差值。在确定最终测试台驱动信号78’之后，在测试组件80’的测试中使用最终测试台驱动信号78’。测试台驱动信号78’是驱动测试台72’的测试台控制器74’的输入。如上所述，除了响应82’之外，DWT模型70’还接收数字道路数据79’、在83’处指示的DWT的传动系和转向输入和/或DWT引导85’作为输入。因此，可以对物理组件80’(这里是车辆)执行性能测试、耐久性测试和其他类型的测试，而无需在之前测量和测试物理轮胎和车轮或者事实上即使存在物理轮胎和车轮。
技术实现思路
本文提供
技术实现思路
和摘要以通过简化形式引入对以下在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本
技术实现思路
和摘要不意图标明所请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试耦合混合动力系统的测试系统，所述测试系统包括：物理测试台，被配置为测试物理组件；非暂时性计算机存储设备，存储模型化测试数据、所述耦合混合动力系统的第一虚拟模型部分和所述耦合混合动力系统的第二虚拟模型部分，第一虚拟模型部分、第二虚拟模型部分和物理组件包括所述耦合混合动力系统；以及处理器，与存储设备可操作并被配置为执行包括操作物理测试台的指令，使得被测物理组件响应系统的第二虚拟模型部分，系统的第二虚拟模型部分继而接收第一输入、第二输入和第三输入，其中，第一输入包括所述模型化测试数据，第二输入是第一虚拟模型部分的响应，第三输入是具有被测物理组件的测试台的控制模式响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.09 US 61/875,6151.一种用于测试耦合混合动力系统的测试系统，所述测试系统包
括：
物理测试台，被配置为测试物理组件；
非暂时性计算机存储设备，存储模型化测试数据、所述耦合混合
动力系统的第一虚拟模型部分和所述耦合混合动力系统的第二虚拟模型
部分，第一虚拟模型部分、第二虚拟模型部分和物理组件包括所述耦合
混合动力系统；以及
处理器，与存储设备可操作并被配置为执行包括操作物理测试台
的指令，使得被测物理组件响应系统的第二虚拟模型部分，系统的第二
虚拟模型部分继而接收第一输入、第二输入和第三输入，其中，第一输
入包括所述模型化测试数据，第二输入是第一虚拟模型部分的响应，第
三输入是具有被测物理组件的测试台的控制模式响应。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其中，所述指令包括对来自
具有物理结构组件的测试台的响应进行响应的第一虚拟模型部分。
3.根据权利要求1至2任一项所述的测试系统，其中，所述来自
具有物理结构组件的测试台的响应与在所述物理结构组件和第一虚拟模
型部分之间多个限定附接点相对应。
4.根据权利要求3所述的测试系统，其中，所述来自具有物理结
构组件的测试台的响应包括在所述多个限定附接点处的耦接力。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的测试系统，其中，第一虚拟模
型部分的响应包括运动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的测试系统，其中，所述耦合混
合动力系统包括运动体。
7.根据权利要求6所述的测试系统，其中，所述运动体包括车
辆，所述模型化测试数据包括车辆在其上行进的道路。
8.根据权利要求7所述的测试系统，其中，所述处理器还被配置
为具有与车辆的驾驶员相对应的第二虚拟模型部分的引导控制输入。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的测试系统，其中，第一虚拟模

\t型部分包括车体。
10.一种用于在沿路径的仿真运动中测试耦合混合动力系统的测试
系统，所述测试系统包括：
物理测试台，被配置为测试物理组件；
处理器，配置有模型化测试数据、所述耦合混合动力系统的第一
虚拟模型部分和所述耦合混合动力系统的第二虚拟模型部分，第一虚拟
模型部分、第二虚拟模型部分和物理组件包括所述耦合混合动力系统，
所述处理器被配置为控制物理测试台，使得被测物理组件响应第二虚拟
模型部分，第二虚拟模型部分继而接收第一输入、第二输入、第三输入
和第四输入，其中，第一输入包括所述模型化测试数据，第二输入是所
述耦合混合动力系统的第一虚拟模型部分的响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·M·弗里克，
申请(专利权)人：MTS系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US