一种车辆行驶工况动态模拟方法、装置、系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于车辆行驶工况模拟试验技术领域，公开一种车辆行驶工况动态模拟方法、装置、系统和存储介质。方法包括：获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，车辆属性参数至少包括电机实时输出参数；根据电机实时输出参数和模拟路况参数计算电机加速度变化程度值；根据电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算模拟车辆下一时刻的电机转速预测值；根据电机转速预测值对电机输出进行控制调整。本发明专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟方法，通过加速度变化程度来近似模拟车辆的速度工况，计算量小，实时性好，能够精确下一时刻预估转速值，降低速度预测不准确对系统控制精度的影响，提高车辆行驶工况动态模拟试验的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆行驶工况动态模拟方法、装置、系统和存储介质
本专利技术属于车辆行驶工况模拟试验
，具体涉及一种车辆行驶工况动态模拟方法、装置、系统和存储介质。
技术介绍
车辆道路工况负载动态模拟技术是在室内试验台架上模拟车辆起步、加减速和动态换挡等行驶工况的关键技术，动态模拟的目标是建立一种控制策略使其能够模拟的惯量远大于模拟系统的试验对象。传动系动态试验要求台架系统能够模拟与实车路面行驶近似的工况负载，以便对车辆传动系总成实际工作中的参数进行测试。目前，在模拟技术中主要通过在模拟控制器中利用预估控制模块，把需要施加给被模拟系统的目标扭矩输入台架模拟系统，把台架模拟系统反馈的实际扭矩信号输入被模拟系统的数学模型以获得在当前驱动扭矩下被模拟系统的转速，同时利用预估环节和台架回馈的转速信号获得下一时刻给定的转速信号，由于对台架系统速度估计精度决定了动态负载模拟的控制精度，因此转速的估计精度是转速预测控制的重要环节。由于准确预估转速值非常困难，现有方法通常把转速视为匀加速或者匀减速的工况来预测，这种方法在转速变化不剧烈的情况下是可行的，但是，如果模拟系统转速变化剧烈，则给控制误差带来很大影响。可见，现有技术中通常把车辆负载动态模拟过程中的工况视为匀加速或者匀减速，对车辆实际行驶的工况预测的精度不足，容易造成较大的控制误差，对模拟结果的精度有很大的影响。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种车辆行驶工况动态模拟方法，旨在解决现有技术子车辆负载动态模拟的过程中速度预测精度不足的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种车辆行驶工况动态模拟方法，所述方法包括：获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，所述车辆属性参数至少包括电机实时输出参数；根据所述电机实时输出参数和所述模拟路况参数计算电机加速度变化程度值；根据所述电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算所述模拟车辆的下一时刻电机转速，得到所述模拟车辆下一时刻的电机转速预测值；根据所述电机转速预测值对电机输出进行控制调整，以模拟所述模拟车辆行驶时加减速惯量变化。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种车辆行驶工况动态模拟装置，包括：数据获取模块，用于获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，所述车辆属性参数至少包括电机实时输出参数；加速度变化计算模块，用于根据所述电机实时输出参数和所述模拟路况参数计算电机加速度变化程度值；电机转速预测模块，用于根据所述电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算所述模拟车辆的下一时刻电机转速，得到所述模拟车辆下一时刻的电机转速预测值；电机输出控制模块，用于根据所述电机转速预测值对电机输出进行控制调整，以模拟所述模拟车辆行驶时加减速惯量变化。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种车行驶工况动态模拟系统，包括：模拟车辆，所述模拟车辆至少包括驱动电机和负载电机；数据采集装置，用于采集所述驱动电机的电机实时输出参数；模拟控制模块，用于获取所述电机实时输出参数，结合预设的模拟路况参数对所述驱动电机的速度进行预测和控制。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述车行驶工况动态模拟方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟方法，与现有技术相比，通过加速度变化程度来近似模拟车辆的速度工况，避免粗略的将速度近似匀变速处理，算法计算量小，实时性好，能够精确下一时刻预估转速值，降低速度预测不准确对系统控制精度的影响，从而有效提高车辆行驶工况动态模拟试验的准确性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟方法的应用环境图；图2为本专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的计算电机加速度变化程度值的流程图；图4为本专利技术实施例提供的计算模拟车辆的下一时刻电机转速的流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟装置的结构框图；图6为本专利技术实施例提供的加速度变化计算模块的结构框图；图7为本专利技术实施例提供的电机转速预测模块的结构框图；图8为本专利技术实施例提供的一种车行驶工况动态模拟系统的结构框图；图9为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。图1为本专利技术实施例提供的一种车辆行驶工况动态模拟方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括模拟平台110以及计算机设备120。模拟平台110为一种试验台架，试验台架上安装有模拟车辆发动机运转的驱动电机111、采集驱动电机111输出数据的采集装置112以及控制驱动电机111输出的控制器113，采集装置111包括测速传感器、测扭矩传感器等。计算机设备120可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和CDN等基础云计算服务的云服务器。计算机设备120通过接收采集装置111采集驱动电机111的电机实时输出参数，并将电机实时输出参数结合设定的模拟路况参数进行处理后，预测下一时刻驱动电机111的转速，然后通过将预测值发送给控制器113控制驱动电机的输出，以使驱动电机下一时刻的转速达到预测值。实施例一如图2所示，在一个实施例中，提供了一种车辆行驶工况动态模拟方法，本实施例主要以该方法应用于上述图1中的计算机设备120来举例说明。一种车辆行驶工况动态模拟方法，具体可以包括以下步骤：步骤S202，获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，车辆属性参数至少包括电机实时输出参数。在本专利技术实施例中，模拟车辆的车辆属性参数还包括车辆质量、车辆的车轮摩擦系数、车轮半径、车轮转动惯量以及发动机转动惯量等；电机实时输出参数至少包括当前时刻电机转速、当前时刻电机输出扭矩、预设相隔时间的上一时刻电机转速以及对应上一时刻电机转速的上一时刻电机加速度；模拟路况参数至少包括模拟道路坡度，还可以包括模拟道路空气阻力等。步骤S204，根据电机实时输出参数和模拟路况参数计算电机加速度变化程度值。在本专利技术实施例中，如图3所示，步骤S204具体可以包括以下步骤：步骤S302，根据当前时刻电机转速、当前时刻电机输出扭矩、上一时刻电机转速和模拟路况参数计算当前时刻电机加速度；步骤S304，计算当前时刻电机加速度和上一时刻电机加速度的差值，得到电机加速度变化程度值。在本专利技术实施例中，仅考虑地面摩擦阻力的情况下，步骤S302计算当前时刻电机加速度，可用公式表示为：其中，αem(n)为当前时刻电机加速度，ωem(n)为当前时刻电机转速，ωem(n-1)为上一时刻电机转速，Δt为预设相隔时间，Ten(n)为当前时刻电机输出扭矩，mVeh为模拟车辆的质量，g为重力加速度，fr为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆行驶工况动态模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，所述车辆属性参数至少包括电机实时输出参数；根据所述电机实时输出参数和所述模拟路况参数计算电机加速度变化程度值；根据所述电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算所述模拟车辆的下一时刻电机转速，得到所述模拟车辆下一时刻的电机转速预测值；根据所述电机转速预测值对电机输出进行控制调整，以模拟所述模拟车辆行驶时加减速惯量变化。

【技术特征摘要】
1.一种车辆行驶工况动态模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取模拟车辆的车辆属性参数和模拟路况参数，所述车辆属性参数至少包括电机实时输出参数；根据所述电机实时输出参数和所述模拟路况参数计算电机加速度变化程度值；根据所述电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算所述模拟车辆的下一时刻电机转速，得到所述模拟车辆下一时刻的电机转速预测值；根据所述电机转速预测值对电机输出进行控制调整，以模拟所述模拟车辆行驶时加减速惯量变化。2.根据权利要求1所述的车辆行驶工况动态模拟方法，其特征在于，所述电机实时输出参数至少包括当前时刻电机转速、当前时刻电机输出扭矩、预设相隔时间的上一时刻电机转速以及对应所述上一时刻电机转速的上一时刻电机加速度；所述根据所述电机实时输出参数和所述模拟路况参数计算电机加速度变化程度值，具体包括：根据所述当前时刻电机转速、所述当前时刻电机输出扭矩、所述上一时刻电机转速和所述模拟路况参数计算当前时刻电机加速度；计算所述当前时刻电机加速度和所述上一时刻电机加速度的差值，得到电机加速度变化程度值。3.根据权利要求2所述的车辆行驶工况动态模拟方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻电机转速、所述当前时刻电机输出扭矩、所述上一时刻电机转速和所述模拟路况参数计算当前时刻电机加速度，可用公式表示为：其中，αem(n)为所述当前时刻电机加速度，ωem(n)为所述当前时刻电机转速，ωem(n-1)为所述上一时刻电机转速，Δt为所述预设相隔时间，Ten(n)为所述当前时刻电机输出扭矩，mVeh为所述模拟车辆的质量，g为重力加速度，fr为所述模拟车辆的车轮摩擦系数，γ为模拟道路坡度，R为所述模拟车辆的车轮半径，Jw为所述模拟车辆的车轮转动惯量，JE为所述模拟车辆的发动机转动惯量。4.根据权利要求1所述的车辆行驶工况动态模拟方法，其特征在于，所述根据所述电机加速度变化程度值选择预设的转速预估算法计算所述模拟车辆的下一时刻电机转速，得到所述模拟车辆下一时刻的电机转速预测值，具体包括：将所述电机加速度变化程度值与预设变化上限值和变化下限值进行比较；若所述电机加速度变化程度值小于所述变化下限值，将所述当前时刻电机转速进行线性拟合计算，得到电机转速预测值；若所述电机加速度变化程度值介于所述变化上限值和所述变化下限值之间，将所述当前时刻电机转速进行二次曲线拟合计算，得到电机转速预测值；若所述车辆行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶晶，邵雅雯，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50