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构建测试台以验证电动自行车的防抱死制动系统
该方法在汽车和建筑行业具有潜在的应用
“我们最初认为将 Speedgoat 与 Simulink 连接起来会是一个挑战，因为我们之前从未这样做过。然而，由于 MathWorks 和 Speedgoat 提供了接口库和文档，所以这比想象中的要容易得多。”
关键成果
- HIL 测试台可在实验室环境下对电动自行车上的 ABS 进行安全、可靠且可重复的验证，从而降低道路测试中紧急制动带来的风险
- 完全可定制的自行车模型可以适应任何类型的电动自行车或重量分布，同时还可以集成来自不同制造商的现有 ABS 系统
- 弗里堡工程和建筑学院团队开发了可应用于汽车和建筑机械领域的专业知识
HIL 测试台设置（顶部）以及验证结果（底部）。
电动自行车在个人和商业用途中越来越受欢迎。安全性是这些车辆的一个重要关注点，因此电动自行车行业已经开始采用防抱死制动系统 (ABS) 技术。然而，在电动自行车上测试 ABS 很困难——特别是在道路验证的初始阶段——因为前轮锁死的紧急制动会给骑手带来风险。
为了克服这一挑战，弗里堡工程和建筑学院的 Emmanuel Viennet 教授决定建立一个硬件在环 (HIL) 测试台，以便在实验室中对电动自行车的 ABS 进行安全、可靠和可重复的验证。Viennet 教授的团队通过从头开始编写方程创建了一个电动自行车的 Simulink® 被控对象模型。通过对停用 ABS 的真实自行车进行测量，确定了传输到制动钳的力、制动盘和制动衬块之间的摩擦系数以及悬架行为的参数。研究团队发现，仿真的前轮速度、减速度和纵向加速度与从真实自行车获得的结果非常接近。然后从这个经过验证的 Simulink 模型生成代码并下载到 Speedgoat® 实时机器，其本身与 ABS 硬件连接。
物理测试台包括带有由气缸操作的液压前制动杆的车把。传感器检测制动钳的力，作为虚拟电动自行车的唯一输入。由电动机和实时模型信号驱动的音轮仿真前轮旋转，为 ABS 产生速度传感器信号。此外，实时模型通过计算电动自行车加速度并使用 Speedgoat I/O 驱动程序库通过 CAN 消息将其传输到 ABS 硬件来仿真嵌入式惯性测量单元。
该自行车模型完全可定制，可以适应任何类型的电动自行车或重量分布。它可以与来自不同供应商的现有 ABS 系统集成，并允许测试自动化。电动自行车制造商和 ABS 制造商可以使用它来以定量、安全且可重复的方式快速验证大量测试用例的性能。弗里堡工程和建筑学院团队获得的专业知识旨在用于汽车和建筑机械行业未来的开发项目。
