[发明专利]用于汽车稳定控制在环仿真的车身姿态模拟方法及其系统

权利要求书

1.一种用于汽车稳定控制硬件在环仿真的车身姿态模拟方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

本发明提出的用于汽车稳定控制硬件在环仿真的车身姿态模拟方法，包括以下步骤：

（1）定义一个直角三维坐标系，在汽车的质心位置设置一个组合传感器1，组合传感器的底面与地面平行，组合传感器上标示有与x轴重合的方向指示，组合传感器的空间姿态代表车身姿态，当汽车在水平路面直线行驶时，定义汽车的前进方向为x轴，汽车左侧方向为y轴，垂直汽车方向为z轴；

（2）向汽车稳定控制硬件在环仿真试验台输入仿真所需的参数，实时计算出车身姿态的参数，包括车辆横摆角速度计算值γ、车辆横摆角速度计算方向、车辆横向加速度计算值a_y和车辆横向加速度计算方向；

（3）通过控制器局域网络（CAN）实时读取上述车辆横摆角速度的计算值γ及车辆横摆角速度的计算方向，驱动上述汽车质心位置的组合传感器，以与车辆横摆角速度计算方向相同的方向，且与车辆横摆角速度计算值γ相同的角速度绕z轴旋转；

（4）通过控制器局域网络（CAN）实时读取车辆横向加速度的计算值a_y及车辆横向加速度的计算方向，并驱动组合传感器以与车辆横向加速度计算方向相同的方向，绕x轴转动θ角，使重力在组合传感器的侧向产生分力，该分力模拟侧向加速度a_y，其中θ角通过反解以下式子得到：

a_y＝gsinθ

上式中，a_y为横向加速度计算值，g为重力加速度；

（5）在步骤（3）和步骤（4）的作用下，组合传感器实时发出横摆角速度和横向加速度的测量值γ₁和a_y1，并将该测量值γ₁和a_y1通过控制器局域网络（CAN）反馈输入到汽车稳定控制系统硬件在环仿真试验台。

2.一种用于汽车稳定控制硬件在环仿真的车身姿态模拟系统，其特征在于该车身姿态模拟系统由机械系统和控制系统组成；

所述的机械系统包括组合传感器、连接平台、x轴电机、支架、z轴电机和底座；所述的组合传感器固定在连接平台的一端，连接平台的另一端与所述的x轴电机输出轴相连，x轴电机固定在所述的支架的顶部，所述的支架的底部与z轴电机的输出轴相连，z轴电机固定在所述的底座上；

所述的控制系统包括：

电机控制器，用于在一个控制周期内，读取控制器局域网络（CAN）总线中汽车的横摆角速度和横向加速度信号，并计算出x轴电机驱动器所需脉冲数量，配置脉冲信号发送给x轴电机驱动器，计算出z轴驱动器所需脉冲频率，配置另一路脉冲信号发送给z轴电机驱动器；同时根据汽车的横摆角速度方向配置一路电平输出至z轴电机驱动器，用于控制z轴电机转向；根据横向加速度增减趋势配置另一路电平输出至x轴电机驱动器，用于控制x轴电机转向；

z轴电机驱动器，用于接收电机控制器信号，对z轴电机进行位置控制；

x轴电机驱动器，用于接收电机控制器信号，对x轴电机进行位置控制；

开关电源，将220V市电转换为36V稳压直流电，用于为车身姿态模拟系统供电。