中国现代教育装备
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 实验室建设  
汽车底盘电子控制系统半实物仿真实验平台建设
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2023-3-21 10:38:17
  [导读]为满足汽车理论、汽车测试技术、汽车底盘电子控制等课程的实验教学需求,搭建了汽车底盘电子控制系统半实物仿真实验平台。平台基于实车零部件布置搭建,通过电路连接底盘各零部件、控制器及传感器,人机交互系统应用外部信号采集与控制系统及上位机软件组建,道路环境信息通过路况控制模拟系统设置,利用LabVIEW软件建立整车信号采集与数据处理模型并设计了各个数据接口。利用此平台,学生可在自主交互的仿真环境中开展仿真实验,并根据实际操作实时反馈车辆在各种路面条件下加速、制动、巡航时的车辆运动状态。结果表明,该平台在实验教学中的应用加深了学生对汽车底盘电子控制理论知识的理解,达到理论知识与实践操作相融合的教学效果。

  实验教学是高校教学活动中的重要环节,在深化理论知识、培养学生实践能力、增强创新能力等方面具有不可替代的作用。我国高校车辆工程专业基本都开设了汽车理论、汽车测试技术、汽车底盘电子控制技术等课程,这些课程均涉及底盘电子控制的理论与实验环节。底盘电子控制作为车辆工程专业的必修内容,重点介绍底盘电子控制系统的基本组成、工作过程和控制原理,主要涉及驱动、传动、转向、制动及车身稳定控制等。开展汽车底盘电子控制实验,不仅需要较大的实验场地和昂贵的数据采集分析设备,而且在中高速的测试工况下还存在较大的安全风险,如制动性能实验和操纵稳定性能测试。因此,汽车底盘电子控制的部分实验项目不适合在高校开展实车实验教学。

  汽车底盘电子控制系统涉及电子、总线、控制、人机交互等多个领域,功能复杂,是车辆控制的核心部分之一。实验课程作为车辆工程专业的重要教学环节,将直接影响学生的培养质量[1-4]。基于课程的实验教学需求和学生的培养计划要求,搭建了基于模型开发的汽车底盘电子控制系统半实物仿真实验平台(简称平台),提升底盘电子控制课程实验项目设置的系统性,以便更好地配合理论教学[5-7]。利用此平台,学生通过在自主交互的仿真环境中开展仿真实验,掌握底盘电子控制实验的基本内容、仪器设备、控制原理以及性能分析方法,达到理论知识与实践操作相融合的教学效果[8-10]。

  1 平台功能需求分析及组成

  2 平台关键技术的实现

  3 平台的教学应用实例

  4 结语

  以工程教育专业认证理念和新工科人才培养方向为导向,将半实物仿真技术运用于汽车底盘电子控制实验教学中,为该课程提供了一种新的教学手段[15-16]。基于课程的实验教学需求和学生的培养计划要求,搭建了平台。平台能根据驾驶员的实际操作仿真汽车在各种路面条件下加速、制动、巡航时的车辆及车身运动状态。学生可在自主交互的仿真环境中开展仿真实验,加深了对汽车底盘电子控制理论知识的理解,满足车辆工程专业实验教学的要求。通过此平台的实际应用,有效地培养了学生的实践操作能力以及问题分析能力,达到理论知识与实践操作相融合的教学效果。

  参考文献

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  李臣旭 江浩斌 耿国庆 江苏大学汽车与交通工程学院


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