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一种开展汽车性能试验教学的新平台

  • 投稿不懂
  • 更新时间2017-06-15
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对于普通高校而言,在开展较为专业的汽车性能试验时,往往会受到试验设备老化、试验场地不专业、天气条件多变等方面的不利影响,导致实践环节的教学效果不理想。[1-5]为此,本文提出了一种开展汽车性能试验教学的新平台,即一种基于汽车驾驶模拟器的车辆性能测试虚拟系统。

一、车辆性能测试虚拟系统的功能

基于汽车驾驶模拟器的车辆性能测试虚拟系统具备驾驶模拟、车辆运行状态参数与驾驶员操纵数据采集、驾驶员操作规范性分析、数据的时间序列存储和可视化呈现等功能,可在试验室内完成汽车加速、滑行、制动等整车性能试验。

(一)驾驶模拟

汽车驾驶模拟器主要由敞开式驾驶室、视景子系统、音响子系统、信号采集与处理单元、各类模型、核心计算单元等六部分组成。可根据驾驶员的操纵输入来解算车辆的状态参数,为视景子系统和数据分析提供数据源。

(二)数据采集

汽车性能试验虚拟系统由上位机和下位机组成,汽车驾驶模拟器的核心计算单元作为上位机,通过局域网实现与下位机的物理连接,采用UDP网络通讯协议上位机与下位机之间的数据交换功能。在下位机上,基于QT-creator开发平台实现了车辆运行状态参数与驾驶员操纵数据采集、驾驶员操作规范性分析、数据的时间序列存储和可视化呈现等功能。如图1所示,是下位机的人机交互主界面。

(三)操作规范性分析

参照GB/T 12534-1990《汽车道路试验方法通则》等规范的要求,对驾驶员的操纵进行了量化处理,并结合车辆的性能指标,计算了表征操作规范性的参数数值。

通过信息提示栏的提示功能来为驾驶员提供操作指引,进而确保操作的规范性,如图2所示,在开始加速试验时,信息提示栏给出的提示是“请开始加速试验!采用直接档位,加速至65km/h”。在车辆参数监控与规范性评价栏中,通过参数的颜色来区分不同的评价结果,当参数颜色为红色时,说明相应的操作不规范;当参数颜色为蓝色时,则说明操作规范。

(四)数据的时间序列存储和可视化

如图1所示,用户可在下位机的人机交互主界面中对试验的日期和时间进行设置,日期和时间的默认值为下位机系统的相应数值。如图3所示,在下位机根目录下,日期用来创建试验数据保存的一级子目录,该目录的格式为“yyyy-mm-dd”,其中y表示年,m表示月,d表示日。以试验类型来定义数据存储的二级目录,其格式为“前缀_hhmmrr_试验编号”,加速试验、滑行试验和制动试验的前缀分别为“ACC”、“GLIDE”、和“BRAKE”。

如图2所示,基于QWT数据库开发了用于关键试验参数可视化的数据显示栏。该显示栏采用仪表和曲线两种形式来显示速度、距离、加速度等关键参数,其中仪表用于实时呈现车辆的速度,为驾驶员开展试验提供速度参考[本文转自wWw.dYLW.nEt 第—论文网代写高等教育论文]

 

二、结论

在实验服务项目方面,首先该系统可为课程《汽车试验及设备》中汽车性能有关章节的内容的教学环节,提供演示和实践平台;其次,服务于车辆工程专业的综合实习环节,完成汽车性能试验等相关设备的认知、试验过程与试验方法的熟悉,可为学生的汽车综合实习过程提供一个室内虚拟系统,保证汽车综合试验能安全、准确、全天候地开展,提高学生的参与度和实习效率。