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。
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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 |