本发明专利技术提供一种电动汽车半实物仿真平台及其控制方法属电动汽车仿真及其控制技术领域，主要包括宿主机、目标机、仿真器、硬件控制器和数据采集卡。该平台以实时仿真系统xPCTarget为核心，接入硬件控制器等，实现基于Matlab/SimulinkxPCTarget双机通信的硬件在环仿真系统。该平台同时可解决传统研究方法以软件模拟仿真为主、车辆模型参数、工况及控制策略较为理想、置信度有限等的缺点，提高仿真数据可靠性，加快主动安全控制器软、硬件的开发过程，节约研发资金和成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属电动汽车模型仿真及其控制
，涉及一种应用于电动汽车研发的实时半实物仿真技术。
技术介绍
与传统汽车相比，电动汽车对环境污染小，其前景被广泛看好。电动汽车传统研究方法以软件模拟仿真为主，车辆模型参数、工况及控制策略较为理想，置信度有限，相对于实际情况差距较大。若在传统汽车结构上改装研究，则需投入大量资金，且研发周期长。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供一种，其目的是克服现在电动汽车研发技术真实性不理想的问题。技术方案:本专利技术是通过以下技术方案来实现的: 一种电动汽车半实物仿真平台，其特征在于:该平台主要包括宿主机、目标机、仿真器、硬件控制器和数据采集卡；宿主机连接目标机，目标机连接数据采集卡，数据采集卡连接硬件控制器，硬件控制器通过仿真器连接至宿主机。所述宿主机包含Matlab/Simulink RTW和CCS v3.3两大模块；目标机包含实时内核和实时数据监测两大模块，Matlab/Simulink RTW模块连接至实时内核，CCS v3.3模块连接至仿真器，实时数据监测模块连接至数据采集卡。宿主机用普通计算机，目标机为一台可运行一个完全兼容系统、有一定存储空间、有一个串口或以太网卡和显示设备的简易计算机。TCP/IP协议通讯通过UTP非屏蔽双绞线传递，宿主机网卡型号为BroadcomNetLink? Gigabit Ethernet，目标机网卡型号为 Intel 182559，路由器型号为 WGT624 v3,其最高传输速度可达108Mbps。利用上述电动汽车半实物仿真平台所实施的控制方法，其特征在于:在Matlab/Simulink RTff平台下装载电动汽车数学仿真模型，将该模型进行C代码转换，通过TCP/IP协议通讯将C代码传递给目标机；CCS v3.3完成控制算法编译和控制调试工作，并将控制算法传递给仿真器； 在目标机内，实时内核运行车辆模型C代码模拟车辆模型；通过在Matlab/SimulinkRTW中添加xPC Target Scope模块实现目标机显示器对仿真过程中相关数据的实时监测及仿真后相关实验数据采集，将信号传递给数据采集卡；数据采集卡实现目标机与硬件控制器的实时数据快速交换；硬件控制器接收仿真器传递信号，完成控制算法运算并将控制指令传递给数据采集卡。使用DSP — TMS320F2812芯片作为电动汽车半实物仿真平台的硬件控制器，应用DSP集成开发工具CCS v3.3完成控制算法设计和调试工作，并通过仿真器传递给DSP—TMS320F2812的JTAG接口，在DSP — TMS320F2812内核完成控制算法运算，经GPIO接口将控制指令传递给数据采集卡，因GPIO接口和数据采集卡PC1-6503接口电平不兼容，所以中间需增加一个电平转换模块。7.根据权利要求4所述的电动汽车半实物仿真控制方法，其特征在于:JTAG接口用于连接ICETEK-5100 USB V2.0A系列的仿真器；它提供一个14针的接口，其中的四个接口 TCK、TMS、TD0、TDI分别为模式时钟、选择、数据输出线和数据输入线。DSP—TMS320F2812芯片作为硬件控制器，其P1?P4为芯片扩展总线接口，Pl主要扩展评估板上空闲的DSP外设引脚；P2主要扩展所有的AD和DA引脚；P3包含16根地址线和16根数据线，A16，A17，A18扩展在P4，可以用于写入和输出并行的数据；P4包括DSP — TMS320F2812外部扩展总线的控制线、McBSP接口线、外部中断和外部复位等重要的引脚信号。接受和发送数据的工作主要通过GPIO接口来完成，其中GP10A(TGP10A15共16位引脚作为数据输入口，与PC1-6503 DO 的PortA、PortB相连接；GP10B(rGP10B12、GP10D0、GPIODU GP10D5共16位引脚作为数据输出口，与PC1-6503 DI的PortA、PortB相连接；GP10E2作为外部中断触发引脚，与PC1-6503 DO的PCO相连接；GP10D6作为同步通讯校验引脚，与PC1-6503 DI的PCO相连接。PC1-6503接口与GPIO接口电平不兼容，中间加IOK电阻串联电路实现电平转换。该方法的控制程序包括初始化程序、主程序和中断服务子程序三部分；初始化程序用于完成全局变量的设置，主程序用于完成系统的初始化，中断服务子程序用于实现控制算法；完成全局变量的设置，相关引脚功能的使能及基本参数的初始化，包括GPIO引脚、CPU定时器、中断的初始化； 该程序按如下步骤执行: a、系统初始化 b、关闭所有CPU中断 C、初始化PIE寄存器 d、初始化GPIO e、初始化PIE中断向量表 若判定启动程序，则: f、使能不可屏蔽中断匪I g、使能CPU定时器0周期中断 h、等待循环 10.根据权利要求1所述中断服务子程序，其特征在于，按如下步骤执行: al、NMI中断 bl、启动CPU定时器0 Cl、参数初始化 dl、数据采集 el、控制算法计算 H、数据处理 判定定时器时间是否到，若到时间则: gl、T0中断 h1、参数初始化 il、数据采集 j 1、控制算法计算 kl、返回主程序。优点及效果:本专利技术基于xPC Target的半实物仿真平台克服了以上两种研发缺点，研发环境接近实际，模型结果置信度大大增加，资金、人才投入少，研发周期短。电动汽车仿真技术一直是汽车研发的重要技术手段，而该技术手段的实际价值这与其转化为实际效能的多少成正比。基于此，本专利技术提出一种基于电动汽车主动安全性控制系统硬件在环半实物仿真平台的试验方法。该平台可模拟出在实际车量试验中难以实现的特殊行驶状态和危险状态并且对控制逻辑进行在线调试，修改车辆模型、道路条件和控制参数，实现对控制器进行全面测试，可大大加快主动安全控制器软、硬件的开发过程，节约研发的资金和成本，且具有较高的可靠性。本专利技术利用计算机模拟真实车辆，控制器用硬件代替，通过修改车辆参数、车辆行驶工况和控制参数，可模拟车辆在各种工况下尤其特殊工况下行驶状态，通过实时检测、监测器监控和硬件控制器调节，使车辆操纵稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性达到理想状态，应用软硬件配合使用，提高电动汽车仿真的真实可靠性，降低研发成本，缩短研发周期。本专利技术是一种基于xPC Target的半实物仿真平台。该平台以实时仿真系统xPCTarget为核心,接入硬件控制器等，实现基于Matlab/Simulink xPC Target双机通信的硬件在环仿真系统。整个系统由整车平台(包括宿主机和目标机)、硬件控制器、数据采集卡以及通讯接口组成。其目的在于在线实时仿真的实现。所述宿主机的作用主要是运用Matlab/Simulink作为开发工具搭建电动汽车动力学模型，进行离线仿真，并将车辆模型转换为可以在目标机运行的实时C代码；用DSP开发工具CCS v3.3完成控制算法编译，同时在线调试硬件控制器中的控制算法。宿主机应选择具有较强运算能力的工作站作为主机。所述目标机并不需要任何特殊的目标硬件，但必须可运行一个完全兼容的系统，具有一定的存储空间，拥有一个串口或以太网卡，还需要有显示设备。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动汽车半实物仿真平台，其特征在于：该平台主要包括宿主机、目标机、仿真器、硬件控制器和数据采集卡；宿主机连接目标机，目标机连接数据采集卡，数据采集卡连接硬件控制器，硬件控制器通过仿真器连接至宿主机。
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车半实物仿真平台，其特征在于:该平台主要包括宿主机、目标机、仿真器、硬件控制器和数据采集卡；宿主机连接目标机，目标机连接数据采集卡，数据采集卡连接硬件控制器，硬件控制器通过仿真器连接至宿主机。2.根据权利要求1所述的电动汽车半实物仿真平台，其特征在于:所述宿主机包含Matlab/Simulink RTW和CCS v3.3两大模块；目标机包含实时内核和实时数据监测两大模ik, Matlab/Simulink RTff模块连接至实时内核，CCS v3.3模块连接至仿真器，实时数据监测模块连接至数据采集卡。3.根据权利要求1所述电动汽车半实物仿真平台，其特征在于:宿主机用普通计算机，目标机为一台可运行一个完全兼容系统、有一定存储空间、有一个串口或以太网卡和显示设备的简易计算机。4.根据权利要求1所述电动汽车半实物仿真平台，其特征在于:TCP/IP协议通讯通过UTP非屏蔽双绞线传递,宿主机网卡型号为Broadcom NetLink? Gigabit Ethernet,目标机网卡型号为Intel 182559，路由器型号为WGT624 v3，其最高传输速度可达108Mbps。5.利用权利要求4所述电动汽车半实物仿真平台所实施的控制方法，其特征在于:在Matlab/Simulink RTff平台下装载电动汽车数学仿真模型,将该模型进行C代码转换,通过TCP/IP协议通讯将C代码传递给目标机；CCS v3.3完成控制算法编译和控制调试工作，并将控制算法传递给仿真 器； 在目标机内，实时内核运行车辆模型C代码模拟车辆模型；通过在Matlab/SimulinkRTW中添加xPC Target Scope模块实现目标机显示器对仿真过程中相关数据的实时监测及仿真后相关实验数据采集，将信号传递给数据采集卡；数据采集卡实现目标机与硬件控制器的实时数据快速交换；硬件控制器接收仿真器传递信号，完成控制算法运算并将控制指令传递给数据采集卡。6.根据权利要求5所述电动汽车半实物仿真控制方法，其特征在于:使用DSP—TMS320F2812芯片作为电动汽车半实物仿真平台的硬件控制器，应用DSP集成开发工具CCSv3.3完成控制算法设计和调试工作，并通过仿真器传递给DSP—TMS320F2812的JTAG接口，在DSP—TMS320F2812内核完成控制算法运算，经GPIO接口将控制指令传递给数据采集卡，因GPIO接口和数据采集卡PC1-6503接口电平不兼容，所以中间需增加一个电平转换模块。7.根据权利要求4所述的电动...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁惜瀛，李琳，王春强，张泽宇，刘德阳，王亚楠，王涛，董晓，沈思瑶，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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