基于PXI 平臺(tái)的新一代底盤(pán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研發(fā) 2011-04-05 17:33:10作者：吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院 伍家麟 孫海洋來(lái)源:電子產(chǎn)品世界
　　應(yīng)用領(lǐng)域： 控制與仿真

　　挑戰(zhàn)：根據(jù)新一代底盤(pán)發(fā)展趨勢(shì)搭建了四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)及轉(zhuǎn)向的新一代底盤(pán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)其控制算法及運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行研究。

　　應(yīng)用方案：使用National Instruments 公司的LabVIEW軟件及PXI控制新一代電動(dòng)車(chē)地盤(pán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及控制策略。

　　使用產(chǎn)品：

　　LabVIEW8.6 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái);

　　PXI-1031 4 槽3U PXI機(jī)箱;

　　PXI-8106 雙核2.16GHz 嵌入式實(shí)時(shí)控制器;

　　PXI-6229 M 系列數(shù)據(jù)采集卡;

　　PXI-8461 高速CAN 接口卡;

　　CompactRIO-9853 高速CAN 接口模塊

　　介紹

　　由于電機(jī)性能的提高、線控技術(shù)的發(fā)展，使輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向車(chē)輛成為可能。有學(xué)者稱未來(lái)的車(chē)輛可能是一個(gè)電腦與四個(gè)輪子的組合。此種車(chē)輛的一個(gè)重要特點(diǎn)即為它的特性是由機(jī)械平臺(tái)和電子系統(tǒng)及控制算法特性共同決定的。本項(xiàng)目是對(duì)新一代車(chē)輛底盤(pán)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行初步的探索驗(yàn)證，采用基于NI公司的PXI平臺(tái)驅(qū)動(dòng)集成在輪邊的驅(qū)動(dòng)及轉(zhuǎn)向電機(jī)，使用LabVIEW軟件對(duì)其進(jìn)行控制使得汽車(chē)可以完成前輪轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向、四輪同向轉(zhuǎn)向、四輪異向轉(zhuǎn)向、繞任意點(diǎn)原地轉(zhuǎn)向、斜行等多種運(yùn)動(dòng)模式，并且可以通過(guò)變換不同的控制算法，實(shí)現(xiàn)不同的車(chē)輛特性， 而且也可以實(shí)車(chē)驗(yàn)證車(chē)輛的控制算法。

　　新一代底盤(pán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

　　由于電控技術(shù)的迅速發(fā)展，我們可以預(yù)知新一代底盤(pán)將會(huì)含有 大量的電器電子設(shè)備，相關(guān)研究表明在未來(lái)的二十年里，車(chē)輛的電子電器設(shè)備成本將會(huì)占到整車(chē)的 50%。因此研究新一代底盤(pán)的性能將會(huì)主要集中于控制策略及算法的研究。這也是我們搭建新一代底盤(pán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的原因。新一代底盤(pán)演示平臺(tái)采用了八個(gè)電機(jī)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，獨(dú)立轉(zhuǎn)向，同時(shí)為了減少轉(zhuǎn)向電機(jī)的無(wú)用功降低能耗并提高轉(zhuǎn)向靈敏性采用了零偏置的主銷，既主銷的各個(gè)參數(shù)均為零。而且，整車(chē)采用了線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，同時(shí)可以根據(jù)轉(zhuǎn)向電機(jī)的反饋由力矩電機(jī)生成力感。整車(chē)均由鋰電池組供電，因此電池技術(shù)也是本項(xiàng)目研究課題之一。


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　　PXI硬件控制平臺(tái)

　　由于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要是電器電子為主體，所以需要選擇高性能、高精度的中控機(jī)，才能達(dá)到實(shí)時(shí)處理電器電子的反饋信息并根據(jù)此及駕駛員意愿調(diào)整車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且可以方便快捷更改控制策略，驗(yàn)證不同的控制算法。所以我們選擇了NI公司的PXI-8106 這款高效處理器處理作為中央處理器，PXI-6229 M 作為